СОБЕРИ САМ

Как поступать, когда нельзя избежать перехода на меньший диск

Существует некоторые отличия между двумя дисками, которые заключаются как в преимуществах, так и в недостатках.

Становится очевидным тот фактор, что от размера диска зависит количество внутренних дисков сервера.

Как можно увидеть, качественнее здесь форм-фактор 2.5, потому что туда можно установить больше дисков. Однако, объем дисков и там, и там одинаковой.

В таком случае использование дисковой подсистемы разрешает повысить емкость самого хранилища.

Из-за этого использование двух жестких дисков будет одинаковым.

Достоинством 2.5-дюймовых дисков является их мелкие размеры, что в свою очередь повышает производительность устройства.

 Важно! Все современные SSD-накопители производятся в форм-факторе 2.5″, они совместимы при использовании SSD-накопителей. И что важно на будущее, — универсальные, при потребности модернизации сервера. . Системы небольших размеров применяют жесткие диски меньших размеров, в связи с их высокой плотностью проектирования

 Рассмотрим Сервера Flagman

Системы небольших размеров применяют жесткие диски меньших размеров, в связи с их высокой плотностью проектирования.  Рассмотрим Сервера Flagman

Рисунок 15. STSS Flagman UNIT240.4-008LH-84487

К сожалению, объем диска важен не во всех случаях.

В работе дисковых подсистем серверов, функциональность дисковой подсистемы на много важнее общего объема дискового хранилища.

Немаловажной характеристикой является LUN (RAID-групп) в дисковой подсистеме, производительность которых повышается с количеством работающих одновременно дисков. Важно отметить, что чем больше дисков, тем выше массивность работы устройства

Важно отметить, что чем больше дисков, тем выше массивность работы устройства. По всем теоретическим правилам линейного типа считывание и запись 3.5″ существенно должна отличатся от 2.5″

По всем теоретическим правилам линейного типа считывание и запись 3.5″ существенно должна отличатся от 2.5″.

Диск NGFF

В начале 2012 года выпустили новое устройство, с внушительно уменьшенным размером — NGFF (в дальнейшем был переименован на M.2).

Этот стандарт располагает определением многих всевозможных размеров платы, проводит ввод коннектора, который совместимый по электрическим параметрам с PCIe и mSATA.

По его форме можно определить определенные детали интерфейса.

Рисунок 8. Диск NGFF

В проектировании ноутбуков компания Apple, зачастую применяла проприетарный интерфейс, который идентичен M.2.

Он изменял свои параметры каждый год. Для достижения более высокой скорости, специалисты в 2013 году переключились на интерфейс PCIe.

Рисунок 9. Диски компании Apple

Бывают случаи, что большое количество стандартных форм-факторов совсем не подходят, в таком случае производители SSD проектируют узкоспециализированные решения такого вопроса, которые работают на нишевом уровне.

Рисунок 10 Универсальное устройство от SSD

Ну, вот сейчас более подробно рассмотрим знакомый вариант интерфейса — это USB.

Несмотря на что, «флэшка» появилась давно, но она относится к SSD и заслуживает упоминания.

Самые первые накопители USB стали достойной заменой обычного 3.5-дюймового диска.

 На данный момент появилось большое количество стандартов USB 3, скоростных мостов типа «SATA-USB 3», мощных контроллеров «LSI SandForce». 

В результате чего флэшки достигли таких скоростей, что стоят в одной линии со встроенными видами дисков.

В то же время они хранят большое количество преимущественных характеристик. К ним относится легкость подключения и универсальная портативность.

Рисунок 11. USB-накопитель

Основные отличия форм-фактора ATX от AT

Блок питания формата — ATX. Питанием процессора управляет материнская плата. Для обеспечения работы управляющего блока и некоторых периферийных устройств даже в выключенном состоянии на плату подаётся дежурное напряжение 5 и 3,3 вольт. Хотя многие инструкции для безопасной замены компонентов настоятельно предлагают отключать шнур питания из розетки, многие блоки питания ATX имеют разрывающий выключатель на корпусе. Вентилятор на задней стенке блока питания может быть дополнен (или заменен) вентилятором размером 12…14 см установленным на дно БП, что позволяет создать больший воздушный поток при меньших оборотах и, соответственно, меньшем уровне шума. Расположение элементов на материнской плате ориентировано таким образом, что радиатор процессора находится на пути воздушного потока от вентилятора блока питания.

Изменился разъём питания: во избежание ошибочного подключения двух похожих друг на друга разъёмов питания в предыдущем стандарте, в стандарте ATX разъём с ключом имеет однозначное включение. В виду увеличения потребляемой компьютером мощности, количество контактов в ATX разъёме питания возросло сперва до 20, затем до 24; при этом появились дополнительные разъёмы: сперва 4-х, а затем 8-и контактные, подключающие 12 вольт по отдельной линии питания.

Изменилась задняя панель: в стандарте AT на задней панели было только отверстие для разъёма клавиатуры, платы установленные в слоты расширения и «брэкеты» с разъёмами, подключающимися к материнской плате посредством гибких шлейфов), устанавливались в щелевых прорезях; в стандарте ATX разъёмы для клавиатуры (и мыши) традиционно находятся сверху, остальное место на задней панели занято прямоугольным отверстием фиксированного размера, которое производитель материнской платы может наполнять разъёмами в любом порядке. В комплекте с материнской платой идёт «заглушка» (англ. IO plate) с прорезями под разъёмы конкретной материнской платы (это позволяет использовать один и тот же корпус для материнских плат с совершенно разными наборами разъёмов). Дополнительные функции «заглушки» — уменьшение излучаемого ЭМИ и образование единого контура заземления шасси.

Наличие встроенной двойной панели разъемов ввода-вывода. На тыльной стороне платы есть область с разъемами ввода-вывода. Это позволяет расположить внешние разъемы непосредственно на плате и исключает необходимость использования кабелей, соединяющих внутренние разъемы и заднюю панель корпуса.

Наличие одноключевого внутреннего разъема источника питания. Это упрощает замену разъемов на источнике питания типа Baby — A Т. Спецификация АТХ содержит одноключевой разъем источника питания, который легко вставляется и который невозможно установить неправильно. Этот разъем имеет контакты для подвода к системной плате напряжения 3,3 В, а это означает, что для системной платы АТХ не нужны встроенные преобразователи напряжения, которые часто выходят из строя.

Перемещение процессора и модулей памяти. Изменены места расположения этих устройств: теперь они не мешают платам расширения, их легко заменить новыми, не вынимая при этом ни одного из установленных адаптеров. Процессор и модули памяти расположены рядом с источником питания и обдуваются одним вентилятором.

Более удачное расположение внутренних разъемов ввода-вывода. Эти разъемы для накопителей на гибких и жестких дисках смещены и находятся не под разъемами расширения или самими накопителями, а рядом с ними. Поэтому можно уменьшить длину внутренних кабелей к накопителям, а для доступа к разъемам не нужно убирать одну из плат или накопитель.

Улучшенное охлаждение. Процессор и модули памяти охлаждаются дополнительно тем же вентилятором, что и источник питания. Кроме того в конструкции АТХ вентилятор источника питания направляет поток воздуха внутрь корпуса, увеличивая в нем давление и препятствуя проникновению пыли и грязи.

Снижение стоимости. В основном за счет исключения кабелей гнезд ввода-вывода.

Что такое форм-фактор системной платы

материнских плат

Форм-факторы системных плат для офисных и игровых ПК

Форм-фактор АТХ. Доминирующий и широко распространенный стандарт, предложенный Intel еще в начале 1995 года. Габаритные размеры – 305 на 244 мм (в дюймах – 12 x 9,6). Из плюсов – функциональное разнообразие доступных слотов, портов и интерфейсов, низкая цена даже на ATX от именитых брендов. Из минусов – жесткая привязанность к корпусам такого же стандарта. Хотя недостаток и тут не слишком серьезный – из-за подобного ограничения потенциальным покупателям наоборот не придется долго ломать голову перед покупкой, а заодно не возникнет проблем с охлаждением, ведь в широком корпусе ATX просторно и с поставленной задачей – понижением температуры процессора (жестких дисков и корпусов) – справятся даже боксовские кулеры.

Формат FlexATX – уменьшенная с точки зрения габаритов и спецификации (229 x 191 в мм и 9 x 7,5 в дюймах) версия ATX, появившаяся на рынках с единственной целью – формально удешевить собираемые на базе постоянно обновляющихся материнских плат персональные компьютеры. Формально с поставленной задачей «новинка» справилась – из-за уменьшившихся размеров и частично исчезнувших портов, и слотов на «выходе» получались интересные, но мощные офисные ПК. Из плюсов – полная совместимость с оборудованием (корпусами и блоками питания) ATX и, если уж появилась возможность перенести материнскую плату в просторное пространство, то проблем точно не возникнет.

MicroATX (mATX) – разработанный в 1997 году форм-фактор материнской платы с заранее определенными размерами (244 x 244 мм или 9,6 x 9,6 дюймов) и единственным отличием от «полноформатного» собрата – количеством PCI-слотов и интегрированной периферии. Как правило, MicroATX пригоден для офисной работы и едва ли справится с игровыми или сложными графическими задачами. Из плюсов – уже знакомая совместимость с корпусами и блоками питания ATX.

Форматы системных плат для серверных систем

DTX и Mini-DTX. Экономические выгодные форм-факторы материнских плат, отличающиеся малыми габаритами (у DTX – 243,84 x 203,20, у mini-DTX – 170,18 x 203,2) и необычным подходом к «печати». Как отмечают производители при использовании типоразмера, как у DTX и Mini-DTX получается безотходное производство, ведь на лист текстолита влезает ровно четыре платы. Любопытная идея уже добралась до прилавков, но из-за малого количества слотов и сильных ограничений на подключение низкопрофильных карт, так и не обрела необходимую популярность и осталась практически безызвестной и редко используемой в широких кругах.

Формат Mini-ITX. Материнская плата, форм-фактор которой разработан VIA Technologies по лекалам ATX, но с уменьшенными параметрами (170 x 170 мм). Главное назначение подобных платформ для сборки ПК – серверные мультимедийные и развлекательные домашние и офисные системы, где не применяются дорогостоящие компоненты (видеокарты и процессоры), а с охлаждением справятся даже крошечные кулеры (в основном охлаждение и вовсе пассивное, да и полноформатные кулеры точно не влезут в малогабаритные корпуса, разработанные под Mini-ITX). Из плюсов – широкое распространение форм-фактора, из-за чего точно не возникнет проблем с выбором (легко подобрать и ценовую категорию, и подходящие габариты).

Форматы материнских плат для компактных ПК

Форм-фактор Extended ATX eATX. При разработке идеальных платформ для серверных компьютеров, производители пытались придумать способ размещения в одном, пусть и большом корпусе сразу несколько видеокарт, процессоров и серии планок оперативной памяти. Долгие эксперименты с формами и размерами, в итоге, и привели к появлению Extended ATX (eATX), который, пусть и не обрел окончательной популярности в мире, но задал новый стандарт для остальных. Размеры eATX – 305 x 305 мм, а, значит, ни проблем с производительностью не возникнет, ни с использованием целой стопки жестких дисков и твердотельных накопителей, мощных видеокарт и процессоров. Ну, и подумать об охлаждении тоже придется!

Форм-фактор SSI CEB. Высокопроизводительные системы, серверы, рабочие полноформатные станции – впервые SSI CEB (Compact Electronics Bay) появился в 2005 году благодаря усилиям Intel, Dell и IBM и тут же превратился в культ: тут и поддержка нескольких процессоров, и уменьшенная стоимость материалов при разработке и печати, и гибкость итогового производства, где легко добавлять новые компоненты и менять уже имеющиеся. Кроме того, SSI CEB совместим с ATX и грамотно продуман с точки зрения температурного управления и электромагнитной интерференции.

Компьютерный аксессуар

Все компьютерные компании употребляют такое понятие, как «форм-фактор», для того чтобы описать любой из компонентов устройства, например, винчестер.

В качестве жесткого диска специалисты в проектировании применяли магнитную пластину, которая обладала диаметром около 8 дюймов.

Она занимала довольно большие размеры на жестком диске, поэтому определяла размерность всего металлического корпуса, который в свою очередь защищал все внутренние принадлежности.

 От количества «слоев» зависела высота самого корпуса, что было характерно для каждой модели отдельно. Наиболее крупный составлялся из 14 таких. Поэтому начиная с того времени, по диаметру магнитной пластины можно было определить необходимые  размеры для харддрайва. 

После привычных 8-дюймовых дисков появились с размером 5.25, которые можно было отнести к главному составляющему стационарного ПК.

Дальше были спроектированы 3.5″ диски, а 2.5″ для лептопов  используется  форм-фактор 1,8 дюйма.

Рисунок 1 Форм — фактор

FlexATX

В марте 1999 года компания Intel опубликовала дополнение к спецификации microATX, названное FlexATX. В этом дополнении описывались системные платы еще меньшего размера, чем microATX, которые позволяют производителям создавать небольшие и недорогие системы. Платы FlexATX уменьшенного размера предназначены для использования во многих современных ПК, особенно в тех, которые отличаются невысокой ценой, небольшим размером и ориентированы на пользователей, работающих с офисными приложениями. В некоторых платах FlexATX даже нет слотов расширения, и вместо них используются только порты USB или IEEE-1394/FireWire.

Формфактор FlexATX определяет системную плату, которая является наименьшей из семейства АТХ. Размеры этой платы — всего 229×191 мм (9,0×7,5 дюйма). Системные платы FlexATX отличаются, как уже отмечалось, меньшими размерами и поддержкой процессоров гнездовой конструкции. В остальном платы FlexATX обратно совместимы со стандартной платой АТХ, поскольку используют единое расположение монтажных отверстий, а также одинаковую спецификацию разъемов питания и ввода-вывода.
В большинстве систем FlexATX корпус чаще всего используются блоки питания наименьшего формфактора SFX/TFX, представленного в спецификации microATX. В то же время, если позволяют размеры корпуса, может использоваться и стандартный блок питания АТХ.

Все платы семейства АТХ отличаются стандартным расположением базовых винтовых отверстий и разъемов, т.е. системные платы mini-, micro- и FlexATX могут быть установлены в любой корпус, отвечающий требованиям полноразмерной платы АТХ. Разумеется, платы mini-ATX или полноразмерные платы АТХ не могут быть установлены в корпус меньшего размера, предназначенный для системных плат формфактора micro- или FlexATX.

Форм-факторы блоков питания

Устаревшие форм-факторы

PC/XT

В компьютерных системах PC и XT производства IBM (представленных в 1981 и 1983 годах соответственно) использовался блок питания одного форм-фактора; единственное отличие заключалось в том, что блок питания XT обладал вдвое большей мощностью. Поскольку по внешнему виду и типам разъемов данные блоки не отличаются, при модернизации систем PC можно смело использовать блок питания XT более высокой мощности; таким образом и зародилась сама идея модернизации блоков питания. Огромная популярность исходных систем PC и XT привела к тому, что многие производители начали выпускать компьютеры, совместимые как по форме, так и по функциям. Компоненты, применяемые в PC/XT совместимых системах, можно было использовать для замены соответствующих компонентов систем производства IBM; данные утверждения справедливы и в отношении блоков питания. Соответствующие блоки питания стандарта PC/XT выпускались многими компаниями. Блоки питания данного форм-фактора в современных системах не используются.

AT/Desktop

Настольные системы AT были представлены компанией IBM в августе 1984 года; в них использовался блок питания большего размера и другого, по сравнению с PC/XT, форм-фактора. Другие производители очень быстро представили собственные совместимые системы, которые полностью соответствовали конструкции разработки IBM. В подобных системах использовался блок питания форм-фактора AT/Desktop. Сотни производителей начали выпуск системных плат, блоков питания, корпусов и других компонентов, полностью соответствующих исходной конструкции IBM AT. Блоки питания данного форм-фактора в настоящее время не используются.

AT/Tower

Конфигурация AT/Tower представляет собой полноразмерную исходную конфигурацию AT, которая расположена горизонтально. Конфигурация Tower (башня) не нова; на самом деле даже на первых системах IBM AT присутствовал специальный логотип, указывающий на возможность постановки системного блока на бок.

В системах AT/Tower использовался такой же блок питания, как и в исходных настольных системах AT, за исключением размещения кнопки включения. В исходных системах AT/Desktop кнопка включения располагалась на панели блока питания (обычно это довольно большая кнопка). В системах AT/Tower, в свою очередь, использовалась внешняя кнопка, которая подключалась к блоку питания с помощью четырехжильного кабеля. Полноразмерный блок питания AT с внешней кнопкой включения называется блоком питания формфактора AT/Tower, хотя по размерам он полностью идентичен блоку питания AT/Desktop. Единственное различие заключается в использовании внешней кнопки включения. Этот форм-фактор считается устаревшим.

LPX

Следующим распространенным форм-фактором стал LPX, который также называли PS/2 и Slimline. Обозначение PS/2 указывает на то, что данный форм-фактор изначально был представлен в модели IBM PS/2 Model 30 в апреле 1987 года. Блоки питания LPX содержат такие же разъемы для подключения системной платы и жестких дисков, что и блоки питания форм-факторов PC/XT и AT. Блоки питания LPX использовались преимущественно с системными платами LPX, BabyAT и MiniAT.

Блоки питания LPX быстро нашли применение в системах различных производителей, после чего стали стандартом дефакто. На протяжении многих лет они использовались практически повсеместно: от низкопрофильных систем с системными платами LPX до систем в корпусах Desktop и Middle Tower с системными платами BabyAT и MiniAT и даже в полноразмерных башнях Tower с платами BabyAT и полноразмерными платами AT. Несмотря на свой устаревший статус, решения LPX (PS/2) до сих пор используются. Форм-фактор также сохранил свое существование, поскольку стал основой для стандартов ATX и PS3, которые широко применяются в современных системах.

Характеристики внутренних плат SSD на 1.8 и 2.5 дюймов

По всем правилам использования устройства не понадобится придерживаться общих требований по их совместимости.

Существуют модели SSD в форм-факторе с платой, предназначенной для слота PCIe, в этом и заключается вся суть габаритов.

Другой вид вешнего корпуса не характеризирует диск, а вся суть заключается в отображении его интерфейса, где SATA может быть заменена PCIe.

Рисунок 3. Внутренняя плата SSD на 2,5 дюйма

 Главным и самым крупным элементом в SSD является чипсет отдела памяти. Такой параметр служит определителем размерности всего накопителя. Выходя с этого всего, современные тенденции по миниатюризации довольно быстро создали очень компактные SSD с нужными габаритами. 

Лидерами в производстве компьютерных элементов форм-факторов, а также SSD, является компания — Joint Electronic Device Engineering Council (JEDEC).

Специалистами было спроектировано стандарт MO-297. Он описывает параметры, расположение и объемы мелкого формата коннектора SSD.

Рисунок 4. Плата SSD

Такого типа стандарт имеет размеры 54х39 мм и предоставляет возможность применять аналогичные коннекторы, при этом занимать меньше места, приблизительно как в 2.5″.

Рисунок 5. Накопитель MO-297

В связи с интенсивным уменьшением дисков, стало известно, что для проведения миниатюризации понадобится замена стандартного SATA-коннектора.

 Вся проблема заключается в том, что из-за его больших размеров повышается стоимость готового устройства. Ведь для многофункциональной работы SATA-коннектора понадобится крепко припаять его к плате. 

Положительным моментом стало создание накопителей, которые являются интерфейсом – это крайнее расположение платы, аналогично плате расширения.

Для проведения подключения такого типа разъема понадобится включить его в определенный слот в материнской плате без наличия прочих коннекторов и проводов.

Рисунок 6. Подключение SATA-коннектора

 В связи с потребностью проведения минерализации дисков компания JEDEC спроектировали модель MO-300, которая имела размеры 50.8х29.85 мм, а также имела коннектор — mini-SATA. Эта модель коннектора имеет такой же размер, как mini PCI Express, только электрически они являются не совместимыми. Для этого форм-фактора было представлено большое количество решений. К примеру, для произведения накопителей с повышенной емкостью есть форма подлиней, чтобы вмонтировать несколько чипов в память. 

Рисунок 7. Диск стандарта MO-300 и диск произвольной длины

Выводы

Можно подвести итоги и сказать, что самым важным качеством проектирования SSD есть проведение миниатюризации.

Но как во всем существует множество исключений.

На данный момент проектируется коннектор модели «SFF-8639».

Большим достоинством такого устройства является то, что он способен поддерживать на одном коннекторе большое количество интерфейсов.

Главным назначением нового устройства является сложная система хранения информации.

Отсутствие различных механических компонентов обеспечивает миниатюризацию устройства и повышает возможность удобного применения в отличие от стандартных дисков.

Богдан Вязовский

«Мы живем в обществе, где технологии являются очень важной частью бизнеса, нашей повседневной жизни. И все технологии начинаются с искр в чьей-то голове

Идея чего-то, чего раньше не существовало, но однажды будет изобретено, может изменить все. И эта деятельность, как правило, не очень хорошо поддерживается»