从IBM XT到BTX!机箱历代结构完全回顾

发布日期: 2023-12-16 作者: 新闻资讯

  作为电脑配件中体积最大的一部分,机箱在整个市场中的表现还是相对来说还是比较平静的。不过,如今的时代实在太疯狂了,节奏快的让人吃惊。PC被推崇直至今日,从以前只可远观不可亵玩的高消费品行列进入到寻常百姓家,几乎达到了和电视、冰箱等家用电器的普及速度一样快。而为越来越好的迎合大众心理,机箱这个作为PC外衣的配件,在样式上也在不断的翻新中。不过其内部却从始至终保持着一成不变ATX标准架构。

  首先,它提供空间给电源、主机板、各种扩展板卡、软盘驱动器、光盘驱动器、硬盘驱动器等存储设备,并通过机箱内部的支撑、支架、各种螺丝或卡子夹子等连接件将这些零配件牢固固定在机箱内部,形成一个集约型的整体。

  其次,它坚实的外壳保护着板卡、电源及存储设备,能防压、防冲击、防尘,并且它还能发挥防电磁干扰、辐射的功能,起屏蔽电磁辐射的作用。

  再次,它还提供了许多便于使用的面板开关指示灯等,让操作者更方便地操纵微机或观察微机的运行情况。

  相信大家都听说过ATX机箱、ATX电源、ATX主板,这类的词汇。可以说机箱电源的结构与主板密不可分。毕竟主板是机箱中最大的房客,它的构造直接影响到机箱的结构,往往主板的制造与机箱电源具有统一的结构规范约束。

  如果我们要是以结构去区分主板,则会显得太笼统。但我们将这种分类放置机箱上,则显得较为贴切。因为决定机箱的变数实在不多。但它每一次的改变,都会对整个IT业界造成巨大的影响。

  因此今天,笔者就借由主板结构的演变,去和大家一起回顾一下PC机箱所经历过的时代。

  一谈到机箱,就不能不谈PC(个人电脑),而一谈到PC,就不能不谈到PC的发明者IBM。正是因为IBM发明了PC,并且把它推向了我们正常的生活和工作的各个角落,我们的世界发生了翻天覆地的变化,有人说:是IBM PC改变了我们的生活和工作方式。

  1981年8月12日,这是一个可以让我们永远纪念的日子,IBM正式对外发布了历史上第一台PC,从此人类就进入了个人电脑时代。PC已经融入了我们生活和工作的各个角落,试想一下在今天,假如没有PC,世界将会怎样?让我们再看看这个创世纪的产品IBM PC。

  始于1981年第一台IBM PC的问世。IBM先后推出过的主力产品有PC/XT、PC/AT、PS/2系列,以及PCjr、PS/1等辅助产品。在这期间IBM在台式机技术上有过微通道架构的尝试和波折,但是台式机的组件和功能最终走向标准化,在外形上也趋于稳定。

  IBM PC后来居上其实早在1976年3月Apple公司就发布了Apple I型微型计算机,后来Apple I的改进机型Apple II风靡一时,取得了不错的市场表现。直到1980年7月IBM PC之父埃斯特利奇带领一个负责跳棋计划的13人小组秘密来到佛罗里达州波克罗顿镇的IBM研究发展中心,才开始研发后来被称为IBM PC的产品。1981年8月12日,埃斯特利奇在纽约曼哈顿中心区沃尔夫饭店底层的礼堂宣布IBM第一台PC诞生。这是个开创计算机历史新篇章的伟大时刻。第一台IBM PC采用了主频为4.77MHz的Intel 8088,操作系统是Microsoft提供的MS-DOS。IBM将其命名为个人电脑(Personal Computer),不久个人电脑的缩写PC,成为所有个人电脑的代名词。有人说:PC的历史就是IBM 80年代的历史。

  1982成为IBM PC展示其巨大魅力的演出年度。IBM原来预计在一年中售出241683台PC,然而用户的需求被大大低估了,实际上一个月的订货量就超出了预计。这一年IBM PC共生产了25万台,以每月2万台的速度迅速接近Apple II的产量。采用开放的系统,是PC迅速称雄最关键的一步棋。第一台PC采用了总线技术和零散的部件(即开放标准),IBM还公开了PC除BIOS之外的全部技术资料,并通过分销商传递给最终用户。这一系列开放措施极大地促进了个人电脑的发展,同时也给兼容机制造商开辟了巨大的空间。

  1983年1月3日出版的《时代周刊》破天荒地将PC列为年度风云人物,《时代》周刊写道:有时候,在一年中最有一定的影响力的不是一个人而是一个过程,而且整个社会都普遍认定,这一过程将改变所有其它的进程。因此,《时代周刊》将PC选定为1982年的年度人物。

  IBM在1983年3月8日发布了PC的改进型IBM PC/XT,凭借XT,IBM市场占有率超过76%,一举把Apple挤下微型电脑霸主的宝座,当时的占领PC市场的除了IBM公司,还有7家小公司。由于IBM所占市场占有率巨大,所以有人称PC市场是IBM和7个小矮人。

  1984年8月,IBM推出更先进的IBM PC/AT结构,支持多任务、多用户,增加了网络能力,可联网1000台PC。至此,IBM彻底确立了在微机领域的霸主地位。

  1987年4月,IBM推出基于386的IBM Personal System/2(PS/2)个人电脑系列。从这款产品开始,3.5英寸软盘驱动器成为PC的标准配置。而由此兼容机的概念也随之盛行。

  其实这个称呼,在现在看是显得有一点混乱了。兼容机这个概念是80年代PC刚出现的时候,用IBM机器作标准来区分的,IBM的机器称为标准AT机器,其他所有的能和它提供相同功能和交换文件处理的,无论有没有牌子都称为兼容机。

  但到了90年代,慢慢就把打上牌子整机出售的都叫品牌机,把自己购买配件或装机店推荐配置组装的电脑,都称为兼容机了。中国国内其实没有一家可以算真正PC品牌机制造商,包括联想和方正等,因为电脑核心技术都控制在美国、日本等国家里,生产线也多在外国,国内的基本是来料加工和组装,然后打上自己的品牌出售。

  而这个时候,机箱也被单独列出成为了采购单上的产品。可当时的机箱并没什么选择空间,兼容机箱制造商也都按照IBM XT标准制造机箱。

  当电脑真正走入我们的生活后,机箱的标准也慢慢的变成为名词出现在各个DIYER的口中。并且最开始接触到的就是AT结构的机箱。

  AT标准在发展过程中也不断的在变化、完善,在此之后推出了Full AT、Baby AT和LBX Full AT等标准,但由于AT标准中CPU位于众多扩展插槽的后面会妨碍到今后全长型扩展卡的使用,再加上机箱内没明确的散热气流通道,CPU散热不很理想,因此一种全新的标准ATX规范于1995年诞生。

  在进入PII时代以后,AT结构的机箱在散热方面已经不能够满足高热量处理器的散热问题,所以INTEL在这一年推出了ATX标准,ATX标准将AT和BABY AT主板从新进行了设计,并且将靠近电源风扇的一边,能解决散热问题,而也就在这同时,我们以前习惯的卧式机箱变成了立式机箱,并加入了休眠,唤醒等功能。而在这期间ATX标准也一直在变化,不过机箱却在也没有变革过,无论是ATX标准进化到2.03还是到ATX 12V 2.0,ATX机箱从始至终保持这个状态至今。

  由于Baby AT主板市场的不规范和AT主板结构过于陈旧,英特尔在95年1月公布了扩展AT主板结构,即ATX(AT extended)主板标准。这一标准得到世界主要主板厂商支持,目前慢慢的变成了最广泛的工业标准。97年2月推出了ATX2.01版。

  首先,Baby AT结构标准的首先表现在主板横向宽度太窄(一般为22cm),使得直接从主板引出接口的空间太小。大大限制了对外接口的数量,这对于功能越来越强、对外接口慢慢的变多的微机来说,是无法克服的缺点。其次,Baby AT主板上CPU和I/0插槽的位置安排不合理。早期的CPU由于性能低、功耗小,散热的要求不高。而今天的CPU性能高、功耗大,为了使其工作稳定,必须要有良好的散热装置,加装散热片或风扇,因而大幅度提升了CPU的高度。在AT结构标准里CPU位于扩展槽的下方,使得很多全长的扩展卡插不上去或插上去后阻碍CPU风扇运转。内存的位置也不尽合理。早期的计算机内存大小是固定的,对安装的地方无特别的条件。Baby AT主板在结构上按习惯把内存插槽安放在机箱电源的下方,安装、更换内存条往往要拆下电源或主板,很不方便。内存条散热条件也不好。此外,由于软硬盘控制器及软硬盘支架没有特定的位置,这造成了软硬盘线缆过长,增加了电脑内部连线的混乱,降低了电脑的中靠性。甚至由于硬盘线缆过长,使很多高速硬盘的转速受到影响。

  直至今日,由于ATX结构的主板以及其他相关配件,都还在沿用着ATX标准,因此ATX结构的机箱总体来说是比较稳定的。关键的技术和架构上并没多少改变。只不过在其外观上和人性化使用上面,下了不少的功夫。

  这其中也衍生出了一些相关类型,它们从结构上可分为ATX、Micro ATX、NLX、WTX(也称Flex-ATX)等。目前市面上销售的机箱以ATX、Micro ATX机箱为主。Micro ATX机箱体积较小,扩展性有限,只适合对电脑性能要求不高的用户;而ATX机箱无论在散热方面,还是性能扩展方面都比Micro ATX机箱强得多,所以我们装机时大多数都会选择ATX机箱。

  在今天,Intel与AMD的处理器速度之争,以及ATI与nVIDIA在显卡领域的竞争,并没有一刻停止过。而且更大的硬盘、更快的光驱都已确定进入了我们的电脑中,也就造成了我们的电脑机箱内的温度始终难以保持到一个正常的水平,而温度正是硬件稳定运行的重要杀手,高温度下无论是电脑任何部件都难以稳定工作,也就造成了软件系统过慢,频繁死机甚至烧毁硬件的事件发生。

  而在04年的IDF大会上INTEL给我们展示了BTX结构的机箱和主板,这是一个全新取代ATX结构的设计,不过BTX需要机箱和主板厂商重新开造新的模具,而在主板厂商大批量生产BTX主板之前我们特别难找到一个更好的解决机箱内散热的办法。不过这一起都随着INTEL发布TAC1.1标准和完善CAG1.1标准而解决,而我们的机箱厂商把这个标准起了一个好听的名字,就是今天我们要介绍的38度机箱。

  打开INTEL的官方网站我们也找不到任何38度机箱的文章,相反我们会看到CAG1.1规范或者TAC1.1规范,这两个规范也是所谓的38度机箱的指定标准。

  CAG全称是Chassis Air Guide,从字面上解释也就是机箱散热指南,TAC的英文全称是Thermally Advantaged Chassis,从字面上解释则是机箱设计认证规范,实际上我们熟悉的38度机箱也就是符合CAG和TAC1.1规范的机箱。实际上TAC认证应该是包含CAG认证的,而且定义比CAG认证更全面一些。

  了解了这两个名词我们再来看CAG1.1规范究竟是什么含义,从官方资料上我们大家可以查找到,CAG1.1规范增加了侧箱板排气导管,直径规定为90MM,此外机箱后排增加直径为92MM的排风风扇,并且会在侧板上CPU导风通道下方增加显卡散热孔,符合这个条件的也就是38度机箱。

  随着CPU、GPU、内存等核心配件技术的突飞猛进,在给人类带来高速享受的同时,不容忽视的高频核心配件所产生的高发热量,也在困扰着我们。能预见,照此发展下去,传统ATX架构是不能持续满足这些核心配件散热要求的。

  BTX架构,可支持下一代电脑系统模块设计的新外形,使行业能够在散热管理、系统尺寸和形状,以及噪音方面实现非常好的平衡。BTX新架构特点:支持Low-profile,也即窄板设计,系统结构将更加紧凑;针对散热和气流的运动,对主板的线路布局进行了优化设计;主板的安装将更便捷,机械性能也将经过最优化设计。

  BTX在制定规格的时候就已经考量到不一样的种类的计算机有不同的需求,所以一开始就制定了三种BTX规格,分别是BTX、MicroBTX及PicoBTX,其实差别很简单,三种BTX的宽度都相同,都是266.7mm,不同的地方在于长度大小。

  从尺寸上来看全系列的BTX平台主板都没有比ATX主板小,所以BTX的发展并不为更小的桌上型计算机,但较具弹性的电路布线及模块化的组件区域,才是BTX的重点所在。

  最近,市场里第一款纯粹意义上的BTX机箱,已然浮现在我们面前了。这就是来自永阳的型号为YY-4301机箱。其属于MicroBTX架构机箱。