ATX – Wikipedia

Motherboard- und Netzteilkonfiguration

Vergleich einiger gängiger Motherboard-Formfaktoren (Stift für Skala)

ATX ((Fortschrittliche Technologie Erweitert) ist eine Motherboard- und Netzteilkonfigurationsspezifikation, die 1995 von Intel entwickelt wurde, um die vorherigen zu verbessern de facto Standards wie das AT-Design. Es war die erste große Änderung im Design von Desktop-Computergehäusen, Motherboards und Netzteilen seit vielen Jahren, die die Standardisierung und Austauschbarkeit von Teilen verbesserte. Die Spezifikation definiert die Abmessungen; die Befestigungspunkte; das E / A-Panel; und die Stromversorgungs- und Anschlussschnittstellen zwischen einem Computergehäuse, einem Motherboard und einem Netzteil.

ATX ist das am häufigsten verwendete Motherboard-Design.^[1] Andere Standards für kleinere Boards (einschließlich microATX, FlexATX, Nano-ITX und Mini-ITX) behalten normalerweise das grundlegende Layout der Rückseite bei, reduzieren jedoch die Größe des Boards und die Anzahl der Erweiterungssteckplätze. Die Abmessungen einer ATX-Karte in voller Größe betragen 305 × 244 mm (12 × 9,6 Zoll), sodass viele ATX-Chassis MicroATX-Karten aufnehmen können. Die ATX-Spezifikationen wurden 1995 von Intel veröffentlicht und seitdem mehrfach überarbeitet. Die neueste ATX-Motherboard-Spezifikation ist Version 2.2.^[2] Die neueste Spezifikation für das ATX12V-Netzteil lautet 2.4,^[3] veröffentlicht im April 2013. EATX (Extended ATX) ist eine größere Version des ATX-Motherboards mit Abmessungen von 12 x 13 Zoll. Ein Vorteil eines EATX-Motherboards ist die Unterstützung von zwei Sockeln.

Im Jahr 2004 kündigte Intel den BTX-Standard (Balanced Technology eXtended) an, der als Ersatz für ATX gedacht ist. Einige Hersteller haben den neuen Standard eingeführt. Im Jahr 2006 stellte Intel jedoch die zukünftige Entwicklung von BTX ein. Ab 2020^[update]Das ATX-Design bleibt weiterhin der De-facto-Standard für PCs.

Anschlüsse[edit]

ATX-E / A-Platten für hintere Motherboard-Anschlüsse

Auf der Rückseite des Computergehäuses wurden einige wichtige Änderungen am AT-Standard vorgenommen. Ursprünglich hatten Hüllen im AT-Stil nur einen Tastaturanschluss und Erweiterungssteckplätze für zusätzliche Kartenrückplatten. Alle anderen integrierten Schnittstellen (z. B. serielle und parallele Schnittstellen) mussten über fliegende Kabel mit Steckverbindern verbunden werden, die entweder an den vom Gehäuse bereitgestellten Stellen oder an nicht verwendeten Erweiterungssteckplatzpositionen angebracht waren.

Mit ATX konnte jeder Motherboard-Hersteller diese Ports in einem rechteckigen Bereich auf der Rückseite des Systems mit einer Anordnung platzieren, die er selbst definieren konnte. Je nachdem, welche Ports das Motherboard anbietet, haben die meisten Hersteller eine Reihe allgemeiner Muster befolgt. In einer der üblichen Anordnungen sind die Gehäuse normalerweise mit einer Ausschnappplatte ausgestattet, die auch als E / A-Platte oder E / A-Abschirmung bezeichnet wird. Bei Bedarf können die E / A-Platten ausgetauscht werden, um sie an ein Motherboard anzupassen, das gerade montiert wird. Die E / A-Platten sind normalerweise in Motherboards enthalten, die nicht für einen bestimmten Computer entwickelt wurden. Der Computer funktioniert ordnungsgemäß, ohne dass eine Platte angebracht ist, obwohl im Gehäuse offene Lücken vorhanden sind, die die EMI / RFI-Abschirmung beeinträchtigen und das Eindringen von Schmutz und zufälligen Fremdkörpern ermöglichen können. Es wurden Panels hergestellt, mit denen ein AT-Motherboard in ein ATX-Gehäuse eingebaut werden konnte. Einige ATX-Motherboards verfügen über eine integrierte E / A-Platte.

ATX hat auch die Mini-DIN-Tastatur- und Mausanschlüsse im PS / 2-Stil allgegenwärtig gemacht. AT-Systeme verwendeten einen 5-poligen DIN-Anschluss für die Tastatur und wurden im Allgemeinen bei Mäusen mit serieller Schnittstelle verwendet (obwohl bei einigen Systemen auch PS / 2-Mausanschlüsse gefunden wurden). Viele moderne Motherboards verzichten auf die Tastatur- und Mausanschlüsse im PS / 2-Stil zugunsten des moderneren Universal Serial Bus. Andere ältere Anschlüsse, die langsam aus modernen ATX-Motherboards auslaufen, umfassen 25-polige parallele Ports und 9-polige serielle RS-232-Ports. An ihrer Stelle befinden sich integrierte Peripherieanschlüsse wie Ethernet, FireWire, eSATA, Audioanschlüsse (sowohl analog als auch S / PDIF), Videoanschlüsse (analoges D-Sub, DVI, HDMI oder DisplayPort), zusätzliche USB-Anschlüsse und WLAN.

Ein bemerkenswertes Problem mit der ATX-Spezifikation war, dass sie zuletzt überarbeitet wurde, als Netzteile normalerweise oben und nicht unten in Computergehäusen platziert wurden. Dies hat zu einigen problematischen Standardpositionen für Ports geführt, insbesondere zu der 4/8-poligen CPU-Leistung, die sich normalerweise entlang der Oberkante der Platine befindet, um sie für oben montierte Netzteile bequem zu machen. Dies macht es sehr schwierig, Kabel von unten montierten Netzteilen zu erreichen, und erfordert üblicherweise einen speziellen Ausschnitt in der Rückwand, damit das Kabel von hinten hereinkommt und sich um die Platine biegt, was das Einführen und das Kabelmanagement sehr schwierig macht. Viele Stromversorgungskabel erreichen oder erreichen sie kaum oder sind zu steif, um die Biegung durchzuführen, und aufgrund dieser Platzierung sind üblicherweise Verlängerungen erforderlich.

Varianten[edit]

Kompatible Abmessungen und Bohrungspositionen für ATX-, Mini-ITX- und AT-Motherboards

ATX-Motherboard-Größenvergleich; hinten ist links.

Erweiterter ATX (EATX) (305 × 330 mm)

WTX (356 × 425 mm)

Es wurden mehrere von ATX abgeleitete Designs spezifiziert, die das gleiche Netzteil, die gleichen Halterungen und die gleiche Grundanordnung auf der Rückseite verwenden, jedoch unterschiedliche Standards für die Größe der Platine und die Anzahl der Erweiterungssteckplätze festlegen. Standard ATX bietet sieben Steckplätze mit einem Abstand von 20 mm. Die beliebte microATX-Größe entfernt 61 mm (2,4 Zoll) und drei Steckplätze, sodass vier übrig bleiben. Hier bezieht sich die Breite auf den Abstand entlang der äußeren Verbindungskante, während die Tiefe von vorne nach hinten ist. Beachten Sie, dass jede größere Größe alle vorherigen (kleineren) Farbbereiche erbt.

Hinweis: AOpen hat den Begriff Mini ATX mit einem neueren Design von 15 × 15 cm (5,9 × 5,9 Zoll) kombiniert. Da Verweise auf Mini ATX seit Einführung von microATX aus den ATX-Spezifikationen entfernt wurden, ist die AOpen-Definition der aktuellere Begriff, und der oben aufgeführte Begriff ist anscheinend nur von historischer Bedeutung. Dies klingt im Widerspruch zum heute üblichen Mini-ITX-Standard (17 × 17 cm), weshalb die Bezugnahme auf ein Produkt wie Mini ATX die Menschen nur verwirren wird. Eine Reihe von Herstellern hat der Standardbreite des 12-Zoll-ATX-Motherboards einen, zwei oder drei zusätzliche Erweiterungssteckplätze (im Standardabstand von 0,8 Zoll) hinzugefügt.

Zu den Formfaktoren, die 1999 als veraltet galten, gehörten Baby-AT, AT in voller Größe und das halb-proprietäre LPX für Fälle mit geringem Profil. Es gab proprietäre Motherboard-Designs wie die von Compaq, Packard-Bell, Hewlett Packard und anderen, die nicht mit Boards und Gehäusen von mehreren Herstellern austauschbar waren. Tragbare Computer und Notebooks sowie einige 19-Zoll-Rackmount-Server verfügen über benutzerdefinierte Motherboards, die für ihre jeweiligen Produkte einzigartig sind.^[4]

Obwohl echtes E-ATX 305 × 330 mm (12 × 13 Zoll) beträgt, beziehen sich die meisten Motherboard-Hersteller auch auf Motherboards mit Abmessungen von 305 × 257 mm (12 × 10,1 Zoll), 305 × 264 mm (12 × 10,4 Zoll) und 12 × 10,5 Zoll in (305 × 267 mm) und 12 × 10,7 in (305 × 272 mm) als E-ATX. Während E-ATX und SSI EEB (Enterprise Systemics Bay (EEB) des Server System Infrastructure (SSI) Forums) die gleichen Abmessungen haben, stimmen die Schraubenlöcher der beiden Standards nicht alle überein. macht sie inkompatibel.^{[citation needed]}

Im Jahr 2008 stellte Foxconn einen Foxconn F1-Motherboard-Prototyp vor, der die gleiche Breite wie ein Standard-ATX-Motherboard hat, jedoch eine verlängerte Länge von 14,4 Zoll für 10 Steckplätze aufweist.^[5] Die Firma nannte das neue 366 × 244 mm (14,4 × 9,6 Zoll) -Design dieses Motherboards “Ultra ATX”.^[6] in seiner CES 2008 zeigt. Auf der CES im Januar 2008 wurde auch das Lian Li Armorsuit PC-P80-Gehäuse mit 10 Steckplätzen für das Motherboard vorgestellt.^[7]

Der Name “XL-ATX” wurde von mindestens drei Unternehmen auf unterschiedliche Weise verwendet:

• Im September 2009 hatte die EVGA Corporation bereits ein 343 × 262 mm (13,5 × 10,3 Zoll) großes “XL-ATX” -Mutterboard als Produkt herausgebracht EVGA X58 klassifizierter 4-Wege-SLI.^[8]
• Gigabyte Technology brachte ein weiteres XL-ATX-Motherboard auf den Markt, dessen Modellnummer GA-X58A-UD9 im Jahr 2010 bei 345 × 262 mm (13,6 × 10,3 Zoll) und dessen GA-X79-UD7 im Jahr 2011 bei 324 × 253 (12,8 × 10,0 Zoll) lag mm). Im April 2010 kündigte Gigabyte sein 325 × 244 mm (12,8 × 9,6 Zoll) großes GA-890FXA-UD7-Motherboard an, mit dem alle sieben Steckplätze um eine Steckplatzposition nach unten verschoben werden konnten. Die zusätzliche Länge hätte die Platzierung von bis zu acht Erweiterungssteckplätzen ermöglichen können, aber die Position des oberen Steckplatzes ist bei diesem bestimmten Modell frei.
• MSI veröffentlichte MSI X58 Big Bang im Jahr 2010, MSI P67 Big Bang Marshal im Jahr 2011, MSI X79 Xpower Big Bang 2 im Jahr 2012 und MSI Z87 Xpower im Jahr 2013, alle sind 345 × 264 mm (13,6 × 10,4 Zoll). Obwohl diese Karten Platz für zusätzliche Erweiterungssteckplätze bieten (9 bzw. 8 insgesamt), bieten alle drei nur sieben Erweiterungsanschlüsse. Die obersten Positionen bleiben frei, um mehr Platz für die CPU, den Chipsatz und die damit verbundene Kühlung zu schaffen.

Im Jahr 2010 veröffentlichte die EVGA Corporation ein neues Motherboard, das “Super Record 2” oder SR-2, dessen Größe die des “EVGA X58 Classified 4-Way SLI” übertrifft. Das neue Board ist für zwei Dual-QPI-LGA1366-Sockel-CPUs (z. B. Intel Xeon) ausgelegt, ähnlich dem Intel Skulltrail-Motherboard, das zwei Intel Core 2 Quad-Prozessoren aufnehmen kann und über insgesamt sieben PCI-E-Steckplätze und 12 DDR3-RAM verfügt Schlüssel. Das neue Design heißt “HPTX” und ist 345 × 381 mm groß.^[9]

Energieversorgung[edit]

Die ATX-Spezifikation erfordert, dass das Netzteil drei Hauptausgänge erzeugt, +3,3 V, +5 V und +12 V. Geringer Stromverbrauch –12 V und +5 V._SB (Standby-) Lieferungen sind ebenfalls erforderlich. Die –12-V-Versorgung wird hauptsächlich verwendet, um die negative Versorgungsspannung für RS-232-Ports bereitzustellen, und wird auch von einem Pin an herkömmlichen PCI-Steckplätzen verwendet, um hauptsächlich eine Referenzspannung für einige Modelle von Soundkarten bereitzustellen. Die 5 V._SB Die Versorgung wird zur Erzeugung von Erhaltungsstrom verwendet, um die Soft-Power-Funktion von ATX beim Ausschalten eines PCs bereitzustellen, sowie zur Stromversorgung der Echtzeituhr, um die Ladung der CMOS-Batterie zu schonen. Ursprünglich war ein Ausgang von –5 V erforderlich, da dieser über den ISA-Bus geliefert wurde. Es wurde in späteren Versionen des ATX-Standards entfernt, da es mit dem Entfernen der ISA-Bus-Erweiterungssteckplätze veraltet war (der ISA-Bus selbst befindet sich immer noch auf jedem Computer, der mit der alten IBM PC-Spezifikation kompatibel ist (z. B. nicht in) die PlayStation 4.^[10])

Ursprünglich wurde das Motherboard über einen 20-poligen Anschluss mit Strom versorgt. Ein ATX-Netzteil bietet eine Reihe von Peripherie-Stromanschlüssen und (in modernen Systemen) zwei Anschlüsse für das Motherboard: einen 8-poligen (oder 4 + 4-poligen) Hilfsanschluss, der die CPU zusätzlich mit Strom versorgt, und einen 24-poligen Hauptstrom Versorgungsstecker, eine Erweiterung der ursprünglichen 20-poligen Version. 20-poliges MOLEX 39-29-9202 am Motherboard. 20-poliges MOLEX 39-01-2200 am Kabel. Die Stecknadelsteigung beträgt 4,2 mm (ein Sechstel Zoll).

Pinbelegung der 24-poligen ATX 2.x-Motherboard-Stromanschlüsse (oben) und des 4-poligen “P4” (unten) in der Gegenseite der Stecker^[11]

24-poliger ATX-Motherboard-Netzstecker; Die Stifte 11, 12, 23 und 24 bilden einen abnehmbaren, separaten vierpoligen Stecker, der abwärtskompatibel mit 20-poligen ATX-Buchsen ist

Vier Drähte haben spezielle Funktionen:

• PS_ON # ((ein) ist ein Signal vom Motherboard zum Netzteil. Wenn die Leitung (über das Motherboard) mit Masse verbunden ist, wird die Stromversorgung eingeschaltet. Es wird intern auf +5 V im Netzteil gezogen.^[2][13]
• PWR_OK ((“Macht gut”) ist ein Ausgang des Netzteils, der anzeigt, dass sich sein Ausgang stabilisiert hat und betriebsbereit ist. Sie bleibt für kurze Zeit (100–500 ms) niedrig, nachdem das PS_ON # -Signal auf niedrig gesetzt wurde.^[14]
• +5 V._SB ((+5 V Standby) liefert Strom, auch wenn die restlichen Versorgungsleitungen ausgeschaltet sind. Dies kann verwendet werden, um die Schaltung zu versorgen, die das Einschaltsignal steuert.
• +3,3 V Sinn sollte an die +3,3 V auf dem Motherboard oder dessen Stromanschluss angeschlossen werden. Diese Verbindung ermöglicht die Fernerkundung des Spannungsabfalls in der Stromversorgungsverkabelung. Einige Hersteller stellten auch eine +5 V Sinn Kabel (normalerweise rosa gefärbt), das an eines der roten +5 V-Kabel einiger Stromversorgungsmodelle angeschlossen ist; Die Aufnahme eines solchen Kabels war jedoch eine nicht standardmäßige Praxis und war nie Teil eines offiziellen ATX-Standards.

Im Allgemeinen müssen die Versorgungsspannungen jederzeit innerhalb von ± 5% ihrer Nennwerte liegen. Die wenig genutzten negativen Versorgungsspannungen haben jedoch eine Toleranz von ± 10%. Es gibt eine Spezifikation für Welligkeit in einer Bandbreite von 10 Hz – 20 MHz:^[2]

Der 20–24-polige Molex Mini-Fit Jr. hat eine Nennleistung von 600 Volt, maximal 8 Ampere pro Pin (bei Verwendung eines Kabels mit 18 AWG).^[15] Da große Server-Motherboards und 3D-Grafikkarten für den Betrieb immer mehr Strom benötigen, war es erforderlich, den Standard über den ursprünglichen 20-poligen Anschluss hinaus zu überarbeiten und zu erweitern, um mehr Strom zu ermöglichen, wenn mehrere zusätzliche Pins parallel verwendet werden. Die niedrige Schaltungsspannung ist die Beschränkung des Stromflusses durch jeden Verbindungsstift; Bei der maximalen Nennspannung kann ein einzelner Mini-Fit Jr-Pin 4800 Watt leisten.

Physikalische Eigenschaften[edit]

ATX-Netzteile haben im Allgemeinen die Abmessungen 150 × 86 × 140 mm (5,9 × 3,4 × 5,5 Zoll).^{[16]::23–24} Die Breite und Höhe entsprechen dem vorhergehenden LPX-Formfaktor (Low Profile eXtension) (die aufgrund ihrer allgegenwärtigen Verwendung in späteren AT- und Baby-AT-Systemen häufig fälschlicherweise als “AT” -Netzteile bezeichnet werden, obwohl sie tatsächlich AT sind und die Formfaktoren der Baby AT-Stromversorgung waren physikalisch größer) und teilen sich eine gemeinsame Montageanordnung von vier Schrauben, die auf der Rückseite des Geräts angeordnet sind. Diese letzte Abmessung, die Tiefe von 140 mm, wird häufig variiert, wobei Tiefen von 160, 180, 200 und 230 mm verwendet werden, um größere Leistung, größere Lüfter und / oder modulare Steckverbinder aufzunehmen.

Hauptänderungen gegenüber AT- und LPX-Designs[edit]

Stromschalter[edit]

Original-AT-Gehäuse (Flat-Case-Gehäuse) verfügen über einen integrierten Netzschalter, der aus dem Netzteil herausragt und bündig mit einem Loch im AT-Gehäuse sitzt. Es verwendet einen DPST-Schalter im Paddel-Stil und ähnelt den PC- und PC-XT-Netzteilen.

Später haben AT- (sogenannte “Baby AT”) und LPX-Computergehäuse einen Netzschalter, der direkt an das Netzteil des Systemcomputers angeschlossen ist. Die allgemeine Konfiguration ist ein zweipoliger Verriegelungsnetzspannungsschalter mit vier Stiften, die über ein vieradriges Kabel mit Drähten verbunden sind. Die Drähte sind entweder mit dem Netzschalter verlötet (was es schwierig macht, das Netzteil auszutauschen, wenn es ausfällt) oder es wurden Blade-Buchsen verwendet.

Typisches ATX 1.3 Netzteil. Von links nach rechts sind die Anschlüsse ein 20-poliges Motherboard, ein 4-poliger “P4-Anschluss”, ein Lüfterdrehzahlmonitor (beachten Sie das Fehlen eines Stromkabels), ein SATA-Stromanschluss (schwarz), ein “Molex-Anschluss” und ein Diskettenanschluss.

Innenansicht in einem ATX-Netzteil

Ein ATX-Netzteil wird normalerweise von einem elektronischen Schalter gesteuert, der mit dem Netzschalter am Computergehäuse verbunden ist, und ermöglicht das Ausschalten des Computers durch das Betriebssystem. Darüber hinaus verfügen viele ATX-Netzteile über einen manuellen Schalter mit gleichwertiger Funktion auf der Rückseite, der auch sicherstellt, dass die Komponenten nicht mit Strom versorgt werden. Wenn der Schalter am Netzteil ausgeschaltet ist, kann der Computer jedoch nicht mit dem vorderen Netzschalter eingeschaltet werden.

Stromanschluss zum Motherboard[edit]

Die Verbindung des Netzteils zum Motherboard wurde gegenüber den älteren AT- und LPX-Standards geändert. AT und LPX hatten zwei ähnliche Anschlüsse, die versehentlich ausgetauscht werden konnten, indem die verschiedenen Schlüsselanschlüsse an ihren Platz gedrückt wurden. Dies führte normalerweise zu Kurzschlüssen und irreversiblen Schäden am Motherboard (die Faustregel für einen sicheren Betrieb bestand darin, die Anschlüsse nebeneinander anzuschließen mit den schwarzen Drähten zusammen). ATX verwendet einen großen, verschlüsselten Anschluss, der nicht falsch angeschlossen werden kann. Der neue Anschluss bietet auch eine 3,3-Volt-Quelle, sodass Motherboards diese Spannung nicht mehr von der 5-V-Schiene ableiten müssen. Einige Motherboards, insbesondere solche, die nach der Einführung von ATX hergestellt wurden, aber während LPX-Geräte noch verwendet wurden, unterstützen sowohl LPX- als auch ATX-Netzteile.^[17]

Wenn Sie ein ATX-Netzteil für andere Zwecke als die Stromversorgung eines ATX-Motherboards verwenden, kann die Stromversorgung vollständig eingeschaltet werden (es ist immer teilweise eingeschaltet, um “Weck” -Geräte zu betreiben), indem Sie den “Einschalt” -Pin am ATX-Anschluss (Pin) kurzschließen 16, grünes Kabel) an ein schwarzes Kabel (Masse), wie es der Netzschalter eines ATX-Systems tut. Möglicherweise ist eine Mindestlast für eine oder mehrere Spannungen erforderlich (variiert je nach Modell und Hersteller). Die Norm schreibt keinen Betrieb ohne Mindestlast vor und ein konformes Netzteil kann abschalten, falsche Spannungen ausgeben oder auf andere Weise fehlerhaft funktionieren, ist jedoch nicht gefährlich oder beschädigt.^[18] Ein ATX-Netzteil ist kein Ersatz für ein strombegrenztes Labor-DC-Netzteil, sondern wird besser als Bulk-Gleichstromversorgung beschrieben.^[19]

Luftzug[edit]

Die ursprüngliche ATX-Spezifikation sah vor, dass sich ein Netzteil in der Nähe der CPU befindet, wobei der Netzteillüfter Kühlluft von außerhalb des Gehäuses ansaugt und auf den Prozessor leitet. Es wurde angenommen, dass in dieser Konfiguration eine Kühlung des Prozessors ohne die Notwendigkeit eines aktiven Kühlkörpers erreichbar wäre.[2] Diese Empfehlung wurde aus späteren Spezifikationen entfernt; Moderne ATX-Netzteile saugen normalerweise Luft aus dem Gehäuse ab.

Revisionen des ATX-Netzteils[edit]

Original ATX[edit]

ATX wurde Ende 1995 eingeführt und definierte drei Arten von Stromanschlüssen:

• 4-poliger “Molex-Anschluss” – direkt vom AT-Standard übertragen: +5 V und +12 V für P-ATA-Festplatten, CD-ROMs, 5,25-Zoll-Diskettenlaufwerke und andere Peripheriegeräte.^[20]
• 4-poliger Berg-Diskettenanschluss – direkt vom AT-Standard übertragen: +5 V und +12 V für 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerke und andere Peripheriegeräte.^[21]
• 20-poliger Molex Mini-Fit Jr. ATX-Motherboard-Anschluss – neu im ATX-Standard.
• Ein zusätzlicher 6-poliger AUX-Anschluss, der bei Bedarf zusätzliche 3,3 V- und 5 V-Versorgungen für das Motherboard bereitstellt. Dies wurde verwendet, um die CPU in Motherboards mit CPU-Spannungsreglermodulen zu versorgen, die 3,3-Volt- und / oder 5-Volt-Schienen benötigten und nicht genügend Strom über den regulären 20-poligen Header erhalten konnten.

In der Stromverteilungsspezifikation wurde festgelegt, dass der größte Teil der Stromversorgung des Netzteils auf 5-V- und 3,3-V-Schienen erfolgen sollte, da die meisten elektronischen Komponenten (CPU, RAM, Chipsatz, PCI-, AGP- und ISA-Karten) 5 V oder 3,3 V für die Stromversorgung verwendeten liefern. Die 12-V-Schiene wurde nur von Computerlüftern und Motoren von Peripheriegeräten (Festplatte, FDD, CD-ROM usw.) verwendet.

ATX12V 1.x.[edit]

Bei der Entwicklung der Pentium 4-Plattform im Jahr 1999/2000 wurde festgestellt, dass der standardmäßige 20-polige ATX-Stromanschluss nicht ausreicht, um die steigenden Anforderungen an die Stromleitung zu erfüllen. Der Standard wurde erheblich in ATX12V 1.0 überarbeitet (ATX12V 1.x wird manchmal fälschlicherweise als ATX-P4 bezeichnet). ATX12V 1.x wurde auch von AMD Athlon XP- und Athlon 64-Systemen übernommen. Einige Athlon XP- und MP-Karten früherer Modelle (einschließlich einiger Serverkarten) und spätere Motherboards späterer Modelle verfügen jedoch nicht über den unten beschriebenen 4-poligen Anschluss.

Die Nummerierung der ATX-Revisionen kann etwas verwirrend sein: ATX bezieht sich auf das Design und geht bis zur Version 2.2 im Jahr 2004 (mit den 24 Pins von ATX12V 2.0), während ATX12V nur das Netzteil beschreibt. Zum Beispiel wird ATX 2.03 in den Jahren 2000 und 2001 häufig auf Netzteilen verwendet und enthält häufig den 12-V-Anschluss P4, auch wenn die Norm selbst dies noch nicht definiert!^[2]

ATX12V 1.0

Die wichtigsten Änderungen und Ergänzungen in ATX12V 1.0 (veröffentlicht im Februar 2000) waren:

• Die Leistung auf der 12-V-Schiene wurde erhöht (die Leistung auf 5-V- und 3,3-V-Schienen blieb größtenteils gleich).
• Ein zusätzlicher 4-poliger Mini-Fit-JR-Anschluss (Molex 39-01-2040) mit 12 Volt zur Stromversorgung der CPU.^[16]

Formal genannt die +12 V Stromanschlusswird dies allgemein als die bezeichnet P4-Stecker weil dies zuerst benötigt wurde, um den Pentium 4-Prozessor zu unterstützen.

Vor dem Pentium 4 wurden Prozessoren im Allgemeinen über die 5-V-Schiene mit Strom versorgt. Spätere Prozessoren arbeiten mit viel niedrigeren Spannungen, typischerweise um 1 V und einige ziehen über 100 A. Es ist nicht möglich, Strom mit solch niedrigen Spannungen und hohen Strömen von einem Standard-Systemnetzteil zu liefern, so dass der Pentium 4 die Praxis etablierte, ihn mit Strom zu erzeugen Ein DC-DC-Wandler auf der Hauptplatine neben dem Prozessor, der über den 4-poligen 12-V-Anschluss mit Strom versorgt wird.

ATX12V 1.1

Dies ist eine geringfügige Überarbeitung ab August 2000. Die Leistung der 3,3-V-Schiene wurde leicht erhöht, und andere kleinere Änderungen wurden vorgenommen.

ATX12V 1.2

Eine relativ geringfügige Überarbeitung ab Januar 2002. Die einzige wesentliche Änderung bestand darin, dass die –5-V-Schiene nicht mehr benötigt wurde (sie wurde optional). Diese Spannung wurde vom ISA-Bus benötigt, der auf fast allen modernen Computern nicht mehr vorhanden ist.

ATX12V 1.3

Eingeführt im April 2003 (ein Monat nach 2,0). Dieser Standard führte einige Änderungen ein, die größtenteils geringfügig waren. Einige von ihnen sind:

• Die Leistung auf der 12-V-Schiene wurde leicht erhöht.
• Definierte minimal erforderliche Netzteilwirkungsgrade für leichte und normale Last.
• Definierte Schallpegel.
• Einführung des seriellen ATA-Stromanschlusses (jedoch als optional definiert).
• Die Führung für die –5-V-Schiene wurde entfernt (aber nicht verboten).^[22]

ATX12V 2.x.[edit]

ATX12V 2.x brachte eine sehr bedeutende Designänderung in Bezug auf die Energieverteilung. Durch die Analyse des Strombedarfs der damals aktuellen PCs wurde festgestellt, dass es viel billiger und praktischer wäre, die meisten PC-Komponenten von 12-V-Schienen anstatt von 3,3-V- und 5-V-Schienen zu versorgen.

Insbesondere PCI Express-Erweiterungskarten beziehen einen Großteil ihrer Leistung von der 12-V-Schiene (bis zu 5,5 A), während die älteren AGP-Grafikkarten nur bis zu 1 A bei 12 V und bis zu 6 A bei 3,3 V verbrauchen. Die CPU wird auch von einer 12-V-Schiene angetrieben, während dies bei älteren PCs (vor dem Pentium 4) von einer 5-V-Schiene durchgeführt wurde.

ATX12V 2.0

Der Strombedarf von PCI Express wurde in ATX12V 2.0 (eingeführt im Februar 2003) integriert, das eine ganz andere Stromverteilung als ATX12V 1.x definierte:

• Der größte Teil der Leistung wird jetzt auf 12-V-Schienen bereitgestellt. Die Norm legt fest, dass zwei unabhängige 12-V-Schienen (12 V) vorhanden sind₂ für den vierpoligen Stecker und 12 V.₁ für alles andere) mit unabhängigem Überstromschutz sind erforderlich, um die Leistungsanforderungen sicher zu erfüllen (einige Netzteile mit sehr hoher Leistung haben mehr als zwei Schienen; Empfehlungen für solch große Netzteile werden vom Standard nicht gegeben).
• Die Leistung auf 3,3 V- und 5 V-Schienen wurde erheblich reduziert.
• Der ATX-Motherboard-Anschluss wurde auf 24 Pins erweitert. Die zusätzlichen vier Pins liefern einen zusätzlichen 3,3 V-, 5 V- und 12 V-Stromkreis.
• Der sechspolige AUX-Anschluss von ATX12V 1.x wurde entfernt, da die zusätzlichen 3,3-V- und 5-V-Stromkreise, die er bereitstellte, jetzt in den 24-poligen ATX-Motherboard-Anschluss integriert sind.
• Das Netzteil muss ein serielles ATA-Stromkabel enthalten.
• Viele andere Spezifikationsänderungen und Ergänzungen

ATX12V v2.01

Dies ist eine geringfügige Überarbeitung ab Juni 2004. Eine fehlerhafte Referenz für die –5-V-Schiene wurde entfernt. Weitere geringfügige Änderungen wurden eingeführt.^[23]

ATX12V v2.1

Dies ist eine geringfügige Überarbeitung ab März 2005. Die Leistung wurde auf allen Schienen leicht erhöht. Effizienzanforderungen geändert.

ATX12V v2.2

Ebenfalls im März 2005 veröffentlicht^[2] Es enthält Korrekturen und spezifiziert Kabelanschlüsse der High Current Series für 24-polige ATX-Motherboards und 4-polige +12 V-Stromanschlüsse.

ATX12V v2.3

Gültig ab März 2007. Der empfohlene Wirkungsgrad wurde auf 80% erhöht (mindestens 70% erforderlich) und die Mindestlast von 12 V wurde gesenkt. Ein höherer Wirkungsgrad führt im Allgemeinen zu einem geringeren Stromverbrauch (und weniger Abwärme), und die Empfehlung von 80% bringt die Versorgung in Einklang mit den neuen Energy Star 4.0-Mandaten.^[24] Der reduzierte Lastbedarf ermöglicht die Kompatibilität mit Prozessoren, die beim Start nur sehr wenig Strom verbrauchen.^[25] Die absolute Überstromgrenze von 240 VA pro Schiene wurde aufgehoben, sodass 12-V-Leitungen mehr als 20 A pro Schiene liefern konnten.^{[citation needed]}

ATX12V v2.31

Diese Überarbeitung trat im Februar 2008 in Kraft. Sie fügte den PWR_ON- und PWR_OK-Signalen eine maximal zulässige Welligkeits- / Rauschspezifikation von 400 Millivolt hinzu. Dies erfordert, dass die Gleichstromversorgung länger als 1 Millisekunde nach dem Abfallen des PWR_OK-Signals gehalten werden muss, um die länderspezifische Eingabe zu klären Der Gehalt an Oberwellen und die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit wurden hinzugefügt, ein Abschnitt über Klimaschoner hinzugefügt, die empfohlenen Konfigurationsdiagramme für die Stromversorgung aktualisiert und die Diagramme zur Querregulierung aktualisiert.

ATX12V v2.32

Dies ist der inoffizielle Name, der den späteren Überarbeitungen der v2.31-Spezifikation gegeben wurde.^[26]

ATX12V v2.4

Die ATX12V-Spezifikationen wurden im April 2013 veröffentlicht. Sie sind in Revision 1.31 des ‘Design Guide for Desktop Platform Form Factors’ angegeben, in der dies als ATX12V Version 2.4 bezeichnet wird.^[3]

ATX12V v2.52

Die Spezifikationen für ATXV12 2.52 wurden im Juni 2018 veröffentlicht und unterstützen Alternativer Schlafmodus (ASM) Dies ersetzt den traditionellen S3-Leistungszustand. Windows 10 implementiert diese Funktionalität als Moderner Standby.^[27]

ATX-Stromversorgungsderivate[edit]

ATX12VO[edit]

Steht für Nur ATX 12 VoltDies ist eine neue Spezifikation, die 2019 von Intel veröffentlicht wurde und auf vorgefertigte Systeme im ersten Durchgang abzielt und möglicherweise DIY- und “High Expandability” -Systeme (definiert als vorgefertigter Computer mit einer diskreten GPU) betrifft, wenn ein Markt entsteht . Dies wurde durch strengere Anforderungen an die Energieeffizienz der kalifornischen Energiekommission motiviert, die 2021 in Kraft trat.^[28] Mehrere OEMs verwendeten bereits ein ähnliches Design mit proprietären Steckverbindern, wodurch diese effektiv standardisiert werden.^[29]

Nach diesem Standard liefern Netzteile nur einen 12-V-Ausgang. ATX12VO führt einen neuen 10-poligen Anschluss für die Versorgung des Motherboards ein und ersetzt den 24-poligen ATX12V-Anschluss. Dies vereinfacht die Stromversorgung erheblich, verschiebt jedoch die DC-DC-Umwandlung und einige Anschlüsse stattdessen auf das Motherboard. Insbesondere müssen SATA-Stromanschlüsse, die 3,3-V- und 5-V-Pins enthalten, auf das Motherboard verschoben werden, anstatt direkt an das Netzteil angeschlossen zu werden.^[29]

SFX[edit]

SFX ist lediglich ein Entwurf für ein SFF-Netzteilgehäuse (Small Form Factor), dessen Leistungsspezifikationen nahezu identisch mit denen von ATX sind. Daher ist ein SFX-Netzteil größtenteils mit dem ATX-Netzteil Pin-kompatibel, da der Hauptunterschied in seinen reduzierten Abmessungen besteht. Der einzige elektrische Unterschied besteht darin, dass die SFX-Spezifikationen keine –5-V-Schiene erfordern. Da –5 V nur von einigen ISA-Bus-Erweiterungskarten benötigt werden, ist dies bei moderner Hardware kein Problem und senkt die Produktionskosten. Infolgedessen fehlt der ATX-Pin 20, der –5 V führte, in Stromversorgungen; Es war in ATX und ATX12V Version 1.2 optional und wurde ab ATX Version 1.3 gelöscht.

SFX hat Abmessungen von 125 × 63,5 × 100 mm (Breite × Höhe × Tiefe) mit einem 60 mm-Lüfter im Vergleich zu den Standard-ATX-Abmessungen von 150 × 86 × 140 mm. Der optionale Austausch des 80- oder 40-mm-Lüfters erhöht oder verringert die Höhe einer SFX-Einheit.^[30]

Einige Hersteller und Einzelhändler vermarkten SFX-Netzteile fälschlicherweise als µATX- oder MicroATX-Netzteile. ^[31]

Einige Hersteller stellen SFX-L-Abmessungen von 125 × 63,5 × 130 mm her, um einen 120-mm-Lüfter aufzunehmen. ^[32]

TFX[edit]

Thin Form Factor ist ein weiteres kleines Netzteil mit Standardanschlüssen nach ATX-Spezifikation. Im Allgemeinen dimensioniert (B × H × T): 85 × 64 × 175 mm (3,34 × 2,52 × 6,89 Zoll).^[33][34]

WTX[edit]

Bietet einen Motherboard-Anschluss im WTX-Stil, der nicht mit dem Standard-ATX-Motherboard-Anschluss kompatibel ist.

AMD GES[edit]

Dies ist ein ATX12V-Stromversorgungsderivat von AMD zur Stromversorgung seiner Athlon MP-Plattform (Dual Processor). Es wurde nur auf High-End-Motherboards von Athlon MP verwendet. Es verfügt über einen speziellen 8-poligen Zusatzanschluss für das Motherboard, sodass für solche Motherboards ein AMD GES-Netzteil erforderlich ist (diese Motherboards funktionieren nicht mit ATX (12 V) -Netzteilen).

ein. ATX12V-GES 24-poliger P1-Motherboard-Anschluss. Die Pinbelegung am Motherboard-Anschluss ist wie folgt, wenn Sie das Motherboard von oben betrachten:

b. ATX12V-GES 8-poliger P2-Motherboard-Anschluss. Diese Pinbelegung am Motherboard-Anschluss lautet wie folgt, wenn Sie das Motherboard von oben betrachten:

EPS12V[edit]

EPS12V wird in der Server System Infrastructure (SSI) definiert und hauptsächlich von SMP / Multi-Core-Systemen wie Core 2, Core i7, Opteron und Xeon verwendet. Es verfügt über einen 24-poligen ATX-Motherboard-Anschluss (wie ATX12V v2.x), einen 8-poligen Sekundäranschluss und einen optionalen 4-poligen Tertiäranschluss. Anstatt das zusätzliche Kabel einzuschließen, implementieren viele Netzteilhersteller den 8-poligen Stecker als zwei kombinierbare 4-polige Stecker, um die Abwärtskompatibilität mit ATX12V-Motherboards sicherzustellen.

Letzte Änderungen und Ergänzungen der Spezifikation[edit]

Der Strombedarf von Hochleistungs-Grafikkarten stieg in den 2000er Jahren dramatisch an, und einige High-End-Grafikkarten haben einen Strombedarf, der die AGP- oder PCIe-Steckplatzfähigkeiten übersteigt. Für diese Karten wurde zusätzliche Stromversorgung über einen 4-poligen Standard-Peripherie- oder Diskettenstromanschluss bereitgestellt. PCIe-Grafikkarten der mittleren und oberen Preisklasse, die nach 2004 hergestellt wurden, verwenden normalerweise einen 6- oder 8-poligen Standard-PCIe-Stromanschluss direkt vom Netzteil.

Netzteile austauschen[edit]

Obwohl die ATX-Netzteilspezifikationen in beiden Richtungen (sowohl elektrisch als auch physikalisch) größtenteils vertikal kompatibel sind, gibt es potenzielle Probleme beim Mischen alter Motherboards / Systeme mit neuen Netzteilen und umgekehrt. Die wichtigsten zu berücksichtigenden Punkte sind folgende:

• Die Leistungsverteilung zwischen 3,3 V-, 5 V- und 12 V-Schienen unterscheidet sich stark zwischen älteren und neueren ATX-Netzteilkonstruktionen sowie zwischen älteren und neueren PC-Systemdesigns.
• Ältere Netzteile verfügen möglicherweise nicht über Anschlüsse, die für den ordnungsgemäßen Betrieb neuerer PC-Systeme erforderlich sind.
• Neuere Systeme haben im Allgemeinen einen höheren Strombedarf als ältere Systeme.

Dies ist eine praktische Anleitung, was zu mischen ist und was nicht:

• Ältere Systeme (vor den Plattformen Pentium 4 und Athlon XP) wurden entwickelt, um die meiste Leistung von 5-V- und 3,3-V-Schienen zu beziehen.
• Aufgrund der DC-DC-Wandler auf dem Motherboard, die 12 V in die für die Intel Pentium 4- und AMD Athlon XP-Prozessoren (und nachfolgende Prozessoren) erforderlichen niedrigen Spannungen umwandeln, beziehen solche Systeme den größten Teil ihrer Leistung von der 12-V-Schiene.
• Original ATX-Netzteile verfügen über eine Stromverteilung für PCs vor P4 / XP. Ihnen fehlt der zusätzliche 4-polige 12-Volt-CPU-Stromanschluss, sodass sie höchstwahrscheinlich nicht mit P4 / XP oder neueren Motherboards verwendet werden können. Adapter sind vorhanden, aber der Stromverbrauch auf der 12-V-Schiene muss sehr sorgfältig überprüft werden. Es besteht die Möglichkeit, dass es ohne Anschließen des 4-poligen 12-V-Steckers funktioniert. Vorsicht ist jedoch geboten.^[35]
• ATX12V 1.x-Netzteile verfügen über eine Stromverteilung für P4 / XP-PCs, eignen sich jedoch auch hervorragend für ältere PCs, da sie sowohl bei 12 V als auch bei 5 V / 3,3 V ausreichend Strom liefern (im Verhältnis zu den Anforderungen alter PCs) Es wird nicht empfohlen, ATX12V 1.x-Netzteile auf ATX12V 2.x-Motherboards zu verwenden, da diese Systeme bei 12 V viel mehr Strom benötigen als ATX12V 1.x-Netzteile.
• ATX12V 2.x-Netzteile verfügen über eine Stromverteilung für späte P4 / XP-PCs sowie für Athlon 64- und Core Duo-PCs. Sie können mit früheren P4 / XP-PCs verwendet werden, die Stromverteilung ist jedoch erheblich suboptimal. Daher sollte ein leistungsfähigeres ATX12V 2.0-Netzteil verwendet werden, um diese Diskrepanz auszugleichen. ATX12V 2.x-Netzteile können auch mit Pre-P4 / XP-Systemen verwendet werden, die Stromverteilung ist jedoch stark suboptimal (12-V-Schienen werden größtenteils nicht verwendet, während die 3,3-V / 5-V-Schienen überlastet sind) nicht empfohlen.
• Systeme, die einen ISA-Bus verwenden, sollten über ein Netzteil verfügen, das die –5-V-Schiene bereitstellt. Diese wurde in ATX12V 1.2 optional und wurde anschließend von den Herstellern auslaufen.

Einige proprietäre Markensysteme erfordern ein passendes proprietäres Netzteil, einige unterstützen jedoch möglicherweise auch Standard- und austauschbare Netzteile.

Effizienz[edit]

Effizienz bei der Stromversorgung bedeutet, inwieweit bei der Umwandlung von Strom aus einer Haushaltsversorgung in geregelten Gleichstrom kein Strom verschwendet wird. Computer-Netzteile variieren zwischen etwa 70% und über 90% Wirkungsgrad.

Es gibt verschiedene Initiativen zur Verbesserung der Effizienz von Computerstromversorgungen. Die Climate Savers Computing Initiative fördert die Energieeinsparung und Reduzierung der Treibhausgasemissionen, indem sie die Entwicklung und Nutzung effizienterer Stromversorgungen fördert. 80 PLUS zertifiziert eine Vielzahl von Wirkungsgraden für Stromversorgungen und fördert deren Verwendung durch finanzielle Anreize. Effiziente Stromversorgungen sparen auch Geld, indem sie weniger Strom verschwenden. Infolgedessen verbrauchen sie weniger Strom, um denselben Computer mit Strom zu versorgen, und sie geben weniger Abwärme ab, was im Sommer zu erheblichen Energieeinsparungen bei der zentralen Klimaanlage führt. Die Vorteile einer effizienten Stromversorgung sind bei Computern, die viel Strom verbrauchen, erheblich.

Obwohl ein Netzteil mit einer größeren Nennleistung als erforderlich einen zusätzlichen Sicherheitsspielraum gegen Überlastung bietet, ist ein solches Gerät häufig weniger effizient und verschwendet bei geringerer Last mehr Strom als ein Gerät mit geeigneter Größe. Beispielsweise kann ein 900-Watt-Netzteil mit dem Wirkungsgrad 80 Plus Silver (was bedeutet, dass ein solches Netzteil für Lasten über 180 W einen Wirkungsgrad von mindestens 85 Prozent aufweist) bei Last nur 73% effizient sein weniger als 100 W, was eine typische Leerlaufleistung für einen Desktop-Computer ist. Somit würden bei einer Last von 100 W die Verluste für diese Versorgung 37 W betragen; Wenn dasselbe Netzteil unter eine Last von 450 W gestellt würde, für die der Wirkungsgrad des Netzteils bei 89% liegt, würde der Verlust trotz der 4,5-fachen Nutzleistung nur 56 W betragen.^[36][37] Zum Vergleich: Ein 500-Watt-Netzteil mit dem Wirkungsgrad 80 Plus Bronze (was bedeutet, dass ein solches Netzteil für Lasten über 100 W einen Wirkungsgrad von mindestens 82 Prozent aufweist) kann einen Wirkungsgrad von 84 Prozent für a liefern 100 W Last, nur 19 W verschwenden.^[38]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

Externe Links[edit]

Wikimedia Commons hat Medien im Zusammenhang mit ATX.

ATX-Motherboard-Spezifikationen

Technische Daten des ATX-Netzteils

EPS-Netzteilspezifikationen

Andere