Корпус и блок питания
• 2.1. Общие сведения о корпусе
• 2.2. Типы корпусов
• 2.3. Общие сведения о блоке питания
• 2.4. Установка и подключение блока питания
Корпус и блок питания пускай и не самые главные составные части компьютера, зато и не самые последние в его нормальном функционировании.
Корпус собирает воедино все составные части компьютера, расположив их «по полочкам», чтобы они не мешали друг другу. Блок питания обеспечивает их всех стабильным электропитанием, без которого компьютер превращается в груду бесполезного металла.
2.1. Общие сведения о корпусе
Как уже упоминалось выше, корпус представляет собой некий контейнер, куда устанавливаются материнская плата, процессор, оперативная память, видеокарта, звуковая и сетевая карты, модем и т. д. Кроме того, в корпус вставляются винчестер, дисковод, CD/DVD-привод и др.
На передней панели корпуса обычно располагаются кнопка включения/выключения и кнопка перезагрузки. Часто на переднюю панель (или сбоку передней панели) выводят дополнительные порты или звуковой выход и вход для микрофона.
Из чего состоит корпус персонального компьютера? Его основа – это рама, к которой крепятся следующие элементы:
• блок питания;
• панель крепления материнской платы;
• передняя панель;
• секции для 3,5– и 5,25-дюймовых устройств хранения данных;
• крышка.
В новых компьютерных корпусах обычно две крышки – левая и правая (они снимаются отдельно). В более старых корпусах всего одна – П-образная. Использование раздельных крышек более удобно, поскольку обычно нужен допуск только к той части корпуса, которая открывает доступ к материнской плате, установленным на ней платам расширений, оперативной памяти, процессору и т. д. Рама, панель крепления материнской платы, корпус блока питания, секции накопителей изготавливаются из стали, реже – из алюминия или дюралюминия. Передняя (лицевая) панель – из пластмассы, оргстекла или подобного материала.
Часто встречаются корпуса с легкосъемными лицевыми панелями, которые можно менять самим в домашних условиях. Это позволяет производить изменение внешнего вида корпуса, убеждая всех в том, что перед ними новый корпус.
В корпусе современного компьютера сконцентрировано большое количество элементов, выделяющих тепло. По большому счету, любая работающая электронная схема рассеивает некоторую мощность. Однако есть элементы, которые являются особенно интенсивными источниками тепла. Это процессоры на материнской плате и видеокарте, модули оперативной памяти, микросхемы контроллера жесткого диска, элементы блока питания и т. д. Давно прошли те времена, когда процессор мог работать без системы охлаждения. Уже стал привычным кулер на видеокарте, часто он также устанавливается на жесткий диск. Современный корпус обычно имеет места для установки дополнительных вентиляторов, которые продувают его весь внутренний объем. Особенно остра проблема охлаждения для компьютеров, которые изобилуют платами расширения, а также для систем с «разогнанными» процессорами.
Верхняя часть передней панели любого корпуса состоит из секций, которые закрыты заглушками. По мере необходимости их можно достать, а их место занимают, например, DVD-привод, дисковод, универсальный считыватель и другие устройства.
В нижней части панели расположены кнопки включения/выключения и перезагрузки и панель дополнительных портов, если она есть.
По умолчанию корпус снабжается блоком питания определенной мощности, которая напрямую зависит от форм-фактора корпуса. Тем не менее блок питания, как и все остальные устройства компьютера, является съемным, поэтому его легко можно заменить более мощным, если того требует ситуация.
Корпуса различаются форм-фактором, мощностью и типом блока питания.
Какие могут быть рекомендации к модернизации корпуса?
• Берите корпус такого размера, которого хватит на достаточно длительное использование с возможным добавлением нового оборудования.
• В то же время размер корпуса должен быть достаточным для нормальной вентиляции внутри, что позволит придерживаться оптимального температурного режима работы всех комплектующих. Это, в свою очередь, даст возможность выполнять разгон комплектующих.
• Не берите корпус, чтобы просто взять. Если позволяют финансы, возьмите корпус с красивой и функциональной передней панелью, с дополнительной панелью с USB-портами и аудиовходом/выходом, с реобасом, который позволит регулировать скорость вращения вентиляторов, с ЖК-индикатором и т. п. Все это создаст дополнительные удобства, если вы собираетесь разместить корпус на рабочем столе.
2.2. Типы корпусов
Используются два основных типа корпусов: desktop (горизонтального исполнения) и tower (вертикального исполнения). Тем не менее, существует достаточно большое количество разных исполнений корпуса, которые отличаются между собой форм-факторами, а соответственно, и количеством устройств, которые могут быть в нем установлены.
Существует достаточно много корпусов с разными форм-факторами (размерами). Размер корпуса в первую очередь зависит от форм-фактора материнской платы и уже во вторую – от количества устанавливаемых комплектующих, мощности блока питания, способов организации вентиляции в корпусе и охлаждения его составляющих. Ниже приведено описание основных вариантов исполнения корпусов, которые часто используются для сборки компьютеров.
Само название говорит о том, что корпус предназначен для установки на столе. У него сравнительно небольшие размеры и горизонтальный способ расположения, что позволяет разместить на нем монитор (рис. 2.1). Здесь же и проявляется первое ограничение такого системного блока – ЭЛТ-мониторы с большой диагональю своим весом могут его повредить, поэтому некоторое время эти системные блоки не использовались. Однако с появлением ЖК-мониторов, вес которых значительно меньше, Desktop-корпуса опять нашли свое применение. Их типичные размеры – 45 × 45 × 20 см.
Рис. 2.1. Корпус Desktop
Второй недостаток – малая «вместительность». Обычно он имеет два 5,25-дюймовых гнезда и одно или два 3,5-дюймовых. Поэтому в таких корпусах используются блоки питания небольшой мощности – порядка 200 Вт, что является серьезным ограничением для любителей разгона. Все это привело к тому, что корпус Desktop получил метку бюджетного.
Это разновидность Desktop-корпуса, его уменьшенная версия (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Корпус Slim Desktop
Высота такого корпуса редко превышает 8 см, что однозначно сказывается на формате материнской платы и на количестве плат расширения, которые могут на ней устанавливаться. Кроме того, в таком корпусе присутствует максимум по два отсека на 3,5 и 5,25 дюйма, причем по одному из них – внешние, то есть открытые. Поскольку «начинка» компьютера с таким корпусом изначально бедна и нетребовательна к мощности блока питания, его потенциал составляет не более 200 Вт и, как правило, имеет значение порядка 150 Вт.
Такой тип корпуса предназначен для компьютеров только с законченной конфигурацией, то есть такой, которая практически не поддается изменению. Это означает, что им место только в офисах.
С другой стороны, плюсы компьютера с таким корпусом – вес (1,5–2 кг) и бесшумность, поскольку в нем, как правило, используется блок питания без вентилятора.
Это вертикальный тип корпуса (рис. 2.3). В свое время он был самым популярным, поскольку позволял разместить в себе все необходимое оборудование.
Рис. 2.3. Корпус Mini Tower
Благодаря увеличенным размерам (45 × 20 × 45 см) он имеет по два-три 3,5– и 5,25-дюймовых отсека, что вполне достаточно для подключения необходимого количества накопителей.
Обычно такой тип корпуса снабжается блоком питания мощностью 250–300 Вт, который обеспечивает стабильную работу всех устройств. Что касается разгона комплектующих, то в данном случае его можно осуществлять только при постоянном наблюдении за температурным режимом, поскольку система вентиляции в таком корпусе крайне непродуманная и неэффективная. В случае необходимости нужно заменить блок питания более мощным и использовать более эффективную систему охлаждения комплектующих либо использовать комплектующие с малым тепловыделением.
Продолжает серию системных блоков Tower. Его основное отличие – более высокий корпус (размер 50 × 20 × 45 см), что позволяет вместить на один 5,25-дюймовый отсек больше, нежели в корпусе типа Mini Tower (рис. 2.4). За счет этого увеличивается внутреннее пространство блока, что способствует лучшей вентиляции и соблюдению необходимого температурного режима.
Рис. 2.4. Корпус Midi Tower
Этот тип корпуса наиболее распространен, так как позволяет свободно разгонять комплектующие, практически не заботясь о температурном режиме в корпусе. Как правило, блок питания у него мощностью от 300 Вт, но это не предел. Корпус снабжен предусмотренными для этих целей вентиляционными решетками и креплениями для дополнительных вентиляторов.
При установке дополнительных вентиляторов часто с такими корпусами используют цифровой или аналоговый реобас, который позволяет регулировать скорость вращения вентиляторов, тем самым уменьшая уровень создаваемого ими шума.
Это еще один представитель класса Tower (рис. 2.5). Основные характеристики: от шести до восьми 5,25-дюймовых отсеков и от двух до пяти 3,5-дюймовых (размер 65 × 20 × 48 см).
Рис. 2.5. Корпус Big Tower
Компьютер с системным блоком Big Tower можно использовать в качестве сервера, мощной лаборатории для обработки видео или для других целей. Обычно на такой корпус устанавливаются дополнительные вентиляторы для охлаждения комплектующих и блок питания мощностью 400 Вт и более. Кроме того, часто имеется возможность установки дополнительного блока питания.
Обычно корпус снабжается откидной передней крышкой, за которой скрываются лицевые панели установленных устройств чтения данных и кнопки управления компьютером.
Данный тип корпуса специфичен, он применяется лишь для серверов. Его размеры зависят от его «начинки». Как правило, у такого корпуса восемь-десять отсеков для 5,25-дюймовых приводов и несколько отсеков для 3,5-дюймовых.
Часто он снабжается колесиками, позволяющими без труда его перемещать по ровной поверхности (рис. 2.6).
Рис. 2.6. Корпус File Server
На передней панели находятся различные индикаторы и другие элементы сервиса, которые отображают все изменения в работе компьютера. Кроме того, в корпусе есть несколько дополнительных вентиляторов (обычно два-три).
Для корпуса типа File Server обычно применяются блоки питания мощностью не менее 400 Вт. Часто устанавливается дополнительный блок питания, что позволяет повысить отказоустойчивость системы.
Как правило, подобные корпуса снабжены открывающейся (откидывающейся) передней крышкой с замком, которая скрывает элементы управления компьютером и утройствами хранения данных.
Выбор компьютерных корпусов поистине сложен. Можно встретить корпуса любого размера, ориентации и цвета, как строгие, так и очень оригинальные.
Как показывает практика, в большинстве случаев приобретаются корпуса с формфакторами Midi Tower и Big Tower. В первую очередь это связано с тем, что потребление энергии и количество тепла, выделяемого современными комплектующими, требуют соответствующего размера и, самое главное, внутренней организации корпуса. Что касается компьютеров, приобретаемых для офисов, то в этом случае корпус может быть абсолютно любым, что в первую очередь зависит от его будущей «начинки».
2.3. Общие сведения о блоке питания
Мощный, стабильный блок питания необходим для современного персонального компьютера так же, как воздух человеку. Без него работа компьютера невозможна в принципе.
Главное предназначение блока питания – преобразование переменного тока высокого напряжения (110–230 В) в постоянный и, самое главное, стабилизированный ток низкого напряжения (±12 и ±5 В), который питает практически все компоненты компьютера. Если какому-то устройству или компоненту требуется другое питание, оно либо само преобразует имеющееся питание, либо использует питание, переработанное стабилизаторами материнской платы.
Не будет напряжения – не будет работы. Именно поэтому к блоку питания проявляют повышенный интерес, особенно если планируется добавить новые устройства или разогнать комплектующие.
Внешне блок питания выглядит как металлическая коробка, в которой расположены необходимые электронные схемы и один-два вентилятора для охлаждения самого блока. Со стороны, выходящей на заднюю стенку корпуса, вентилятор закрыт решеткой. Это сделано, чтобы предотвратить попадание в него инородных предметов.
На задней стенке блока находится разъем для подключения кабеля, который, в свою очередь, подключается к электрической розетке с переменным напряжением 220 В. Кроме того, могут присутствовать выключатель напряжения и разъем для кабеля питания монитора.
В последнее время все большую популярность получают блоки питания, у которых есть регулятор скорости вращения вентилятора, поэтому к «обычному» набору компонентов на задней стенке блока питания прибавляется еще ручка такого регулятора (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Блок питания
На передней стенке блока питания находится отверстие, через которое выходит пучок проводов с группами контактов[2]. На них присутствует выдаваемое блоком питания напряжение 5 и 12 В. Кроме того, встречаются блоки питания, у которых вместо пучка выходящих проводов присутствует контактная группа – к ней подключается необходимое количество проводов с соответствующими контактами.
Рядом с проводами располагаются дополнительные вентиляционные отверстия – через них из корпуса «уходит» теплый воздух. Затем он попадает на вентилятор, который вытягивает его наружу.
В дорогих блоках питания вентиляция продумана более рационально. Вентиляционная решетка или отверстия находятся не на передней стенке, а на нижней, которая повернута в сторону процессора, и нагретый воздух вытягивается прямо с радиатора процессора. Это обеспечивает более эффективное охлаждение.
Основные требования к блоку питания:
• мощность;
• стабильность вырабатываемого электропитания;
• низкий уровень шума вентилятора.
Уровень шума не влияет на стабильность работы компьютера, однако может повлиять на настроение пользователя. Чтобы такого не случилось, как уже упоминалось выше, используются специальные регуляторы скорости вращения вентилятора, а также модифицированная решетка, которая его прикрывает. Именно эта решетка в большинстве случаев является причиной шума, поскольку стоит на пути вырывающегося из блока питания воздуха. Во избежание этого часто устанавливают сеточные решетки, у которых такой эффект проявляется меньше.
Количество подключаемых устройств и возможность разгона комплектующих напрямую зависят от мощности блока питания. Ведь каждое устройство использует его запас, который не безграничен и очень быстро исчерпывается.
Ниже (табл. 2.1) приведен пример конфигурации компьютера, ориентированного на офисное использование, и подсчитана приблизительная мощность, потребляемая его комплектующими.
Если подсчитать, то получается примерно 250 Вт. Это означает, что блок питания не только должен обеспечивать такую мощность, но и иметь ее запас.
Очень удобно использовать специальные утилиты, которые рассчитывают потребляемую мощность, основываясь на реальных данных для разных комплектующих. Примером такой утилиты может быть Power Supply Calculator. Как работать с ней, вы сможете узнать, просмотрев видеоурок «Урок 2.1. Программа Power Supply Calculator».
К примеру, с помощью этой программы можно узнать, что компьютер с установленным процессором Intel Pentium 4,3 ГГц, видеокартой GeForce 6800, оперативной памятью 1 Гбайт, одним жестким диском, одним приводом компакт-дисков и одним приводом дисков DVD способен потреблять пиковую нагрузку почти 380 Вт. Кроме того, не следует забывать о подключенных USB-устройствах, которые также отнимают у блока питания часть мощности.
Как правило, в зависимости от типа корпуса используются блоки питания от 150 Вт и выше (в дешевом корпусе типа Midi Tower устанавливается блок питания 250–300 Вт). Если подходить к его выбору с умом и с учетом того, что конфигурация у компьютера «средняя», то остановиться стоит на блоках с минимальной мощностью 300 Вт.
Кроме того, разгон процессора или видеокарты почти вдвое увеличивает их энергопотребление. Поэтому лучше приобрести блок питания мощностью 350–400 Вт. Конечно, это не означает, что он будет постоянно потреблять 400 Вт, – это для запаса мощности.
Стабильность электропитания также многое значит. Не зря ведь блок питания имеет напряжения 5 и 12 В, а не 5,7 или 11,3 В. Некоторые комплектующие (например, процессор) вообще требуют питания определенной величины (например, 1,7 В). Они получают его от стабилизаторов на материнской плате, которые, в свою очередь, переделывают его из питания 5 В. Поэтому если электропитание нестабильно, то это не только приводит к лишней нагрузке на стабилизаторы материнской платы, но и к нестабильной работе других устройств.
Мощный и стабильный блок питания сегодня является обязательным требованием для персонального компьютера. Если напряжение линий блока питания будет нестабильным (или будет значительно отличаться от эталонных напряжений), то системные компоненты могут сгореть. В частности, к нестабильному питанию очень чувствительны процессоры.
Помимо стабильности, при выборе блока питания следует также учитывать его эффективность. При использовании блока питания с высокой эффективностью можно избежать ненужного расхода энергии. Ведь вы хотите питать компоненты компьютера, а не нагревать проходящий через блок питания воздух.
Таким образом, при покупке нового блока питания или модернизации старого можно дать следующие рекомендации.
• Приобретайте блок питания известной марки, что позволит чувствовать себя уверенным за безопасность компьютера и стабильность его работы.
• Покупайте блок питания с запасом по мощности, но никак не менее 300 Вт. Блоки питания с мощностью менее 300 Вт могут пригодиться лишь для корпусов типа Desktop и Slim Desktop.
• Используйте блок питания с вентиляторами, скорость вращения которых поддается регулировке.
Блоков питания, как и компьютерных корпусов, очень много. Это связано в первую очередь с тем, что мощность комплектующих с каждым днем растет, и это приводит к необходимости модернизации существующих блоков питания.
2.4. Установка и подключение блока питания
Блок питания как ответственный за стабильное и, самое главное, достаточное питание в случае необходимости должен заменяться новым. И не обязательно это делать в сервисном центре или вызывать на дом специалиста. Установить и подключить блок питания очень просто. Как это делается, демонстрируется в видеоуроке «Урок 2.2. Замена блока питания».