Разъем fdd на блоке питания для чего

32

Разъемы для подключения MOLEX/FDD/SATA

Для подключения питания к различным периферийным устройствам, устанавливаемым внутрь системного блока, используется несколько видов разъемов.

Molex — разъем питания, встречающийся на различных платах расширения, до появления интерфейса SATA использовался жестких дисках и оптических приводах;
FDD — разъем, использовавшийся на флоппи дисководах. В данным момент, практически, не используется;
SATA — разъем питания, используемый в различных устройствах SATA. Таких как, жесткие диски, SSD, оптические приводы. Постепенно занимет место устаревшего разъема типа Molex.

Выбор БП по визуальным признакам – руководство

Эта работа была прислана на наш «бессрочный» конкурс статей и автор получил награду – кулер PENTAGRAM FREEZONE QVC-100 Cu+, коврик от AMD и фирменную футболку сайта.

Чаще всего начинающие пользователи не уделяют достаточно внимания подбору качественных комплектующих, и при выборе корпуса их волнует разве что дизайн его передней панели. Даже если покупатель интересуется мощностью установленного в корпусе блока питания (далее БП), о низком качестве дешевых блоков питания (какие бы красивые циферки на них не были нарисованы) его никто не предупредит. В дальнейшем, при самостоятельном апгрейде заменяется процессор, видеокарта, докупается винчестер. а блок питания остается прежним, и при возникновении проблем со стабильностью машины про его существование вспоминают не сразу. Начинается поиск более мощного БП, но в статьях об БП и по околокомпьютерным конференциям (стараниями отдельных малограмотных и безответственных авторов, а также их читателей) гуляют много на удивление живучих мифов. Часть из них данный материал попытается разоблачить, а заодно показать на примерах отличия дешевого БП от качественного (не обязательно дорогого).

В сети можно найти достаточно много статей по теории компьютерных БП, их тестов и руководств по доработке. Данный материал — попытка дать некие обобщенные рекомендации по выбору БП без тестов, по характерным внешним признакам. Сама идея навеяна этой статьей.

Оглавление:

реклама

Введение

Не секрет, что энергопотребление (и соответственно тепловыделение) компонентов ПК постоянно растет. TDP (максимальное расчетное тепловыделение) современных настольных платформ составляет в ближайшей перспективе 130Вт (LGA755) и 125Вт (Socket AM2) соответственно. Энергопотребление топовых видеокарт давно вышло за рамки допустимых токов как для разъема AGP (40Вт), так и для PCI Express (75Вт) и достигает 120Вт (такие видеокарты оснащаются разъемами дополнительного питания), а использование двух видеокарт в режиме SLI или CrossFire автоматически удваивает эти требования (списки БП, сертифицированных для SLI и CrossFire систем, смотрите в разделе ссылки). Переход DDR->DDR2 (с уменьшением напряжения с 2.5-2.8В до 1.8-1.9В и опорных частот вдвое) потихоньку компенсируется ростом частот (и напряжений — в оверклокерских модулях).

В середине года и Intel (процессоры на основе новой архитектуры — Conroe), и AMD (процессоры для платформы AMD Live!) собираются представить линейки CPU с пониженным энергопотреблением. Но эти процессоры наверняка станут популярны среди оверклокеров, а эксплуатация комплектующих в нештатных условиях (разгон) делает требования к питанию системы еще более жесткими, что осложняет выбор качественного и относительно недорогого блока питания.

К цифрам энергопотребления различных комплектующих мы еще вернемся, а теперь перейдем к БП, который обеспечивает питанием все компоненты ПК.

Стандарт ATX12V. Разъемы БП

Основной разработчик форм-фактора ATX (и других) – компания Intel. На официальном сайте – formfactors.org – расположены документы, регламентирующие требования и рекомендации производителям корпусов, блоков питания и материнских плат. Требования и рекомендации к БП определяет документ ATX12V Power Supply Design Guide (PSDG).

ATX12V был создан как дополнение к стандарту ATX и введен при переходе на архитектуру NetBurst (Pentium 4, который уже тогда потреблял заметно больше предшественника). Основное новшество по сравнению с ATX — для получения больших мощностей при меньших токах предусматривалось питание VRM (конвертера питания) процессора от +12В, а не от +5В. Совместимость БП с ATX12V определяется наличием 4-pin +12В разъема питания (разъема не должно быть, если максимальный ток по +12В менее 10А). Отклонения напряжений (в пределах соответствующей КНХ) не должны превышать 5% для положительных и 10% для отрицательных напряжений.

Допустимые отклонения напряжений (ATX12V 2.x)

реклама

Краткий обзор (подробнее здесь в разделе «Хроники спецификаций») начнем с версии 1.1 , которая датирована августом 2000г (версий 1.0 , 1.2 нет на официальном сайте, хотя их можно найти на сторонних серверах).

Разъемы БП стандарта ATX12V версии 1.1

Версия 1.3 датирована апрелем 2003г. Относительно v1.1 изменены требования по токам, убрано упоминание стандарта ATX (и напряжения -5В), уточнены требования к обработке сигнала PS_ON#, добавлено упоминание SATA кабеля питания, незначительно увеличены требования к КПД и т.д.

Разъемы БП стандарта ATX12V версии 1.3

ATX12V PSDG версии 2.0 датирован февралем 2003г. Относительно v1.3 произошли значительные изменения по токам (в сторону увеличения потребления по +12В и соответственно уменьшения по +3.3 и +5В), стандартизованы 350Вт и 400Вт блоки (для 300Вт и более рекомендованы 16 AWG провода), кабель питания ATX изменен с 20-pin на 24-pin (добавлены +3.3, +5, +12В, COM (он же «ground», «земля») контакты для питания PCI Express устройств), обязателен SATA кабель питания. В БП высшей ценовой категории также могут быть 6-pin разъемы питания (для видеокарт с энергопотреблением больше 75Вт) и 8-pin +12В разъем вместо 4-pin (для будущих процессоров). 24-pin ATX разъем совместим с 20-pin ATX как электрически, так и механически и аналогичен серверному SSI (EPS12V) .

Следущие ревизии продолжают линию, начатую ATX12V PSDG 2.0. В версиях с 2.01 (июнь 2004) по 2.2 (март 2005) произошли следующие изменения: добавлено описание 450Вт блока; ослаблены требования к максимальным токам по линиям +3.3В, +5В (сильно), +12В2 — при этом графики КНХ не изменились; увеличены требования к КПД и токам по +5В standby (дежурного источника).

Разъемы БП стандарта ATX12V версии 2.x

24-pin и 20-pin разъемы питания ATX

SATA разъемы и переходник peripheral power->SATA без линии +3.3В

6-pin разъем питания видеокарт, 2 разъема у блоков с поддержкой SLI

Перекочевавший из серверов в топовые блоки 8-pin разъем +12В и переходник к нему на 4-pin

Энергопотребление ПК

Как было упомянуто в предыдущем разделе, с каждой новой версией стандарта мощность линий +3.3В и +5В снижается, а +12В — увеличивается. Это связано с переводом основных потребителей (процессора и видеокарты) на шину +12В. Развитие требований различных версий стандарта ATX12V к распределению токов (т.е. к нагрузочным способностям) по шинам для 300Вт блоков представлено на табличке ниже (нагляднее изменения видны по графикам кросс-нагрузочной характеристики, КНХ):

• (*) наиболее распространенная схема формирования +3.3В не предполагает собственной обмотки на трансформаторе, +3.3В получается из +5В обмотки через вспомогательный стабилизатор (на насыщаемом дросселе).
• (**) В блоках питания стандарта ATX12V 2.x один внутренний источник +12В, но по требованиям безопасности он искусственно разделяется на два с раздельной защитой от перегрузки по току (защита необходима только для соответствия стандартам безопасности). При этом линия +12В1 соединяется с разъемами питания ATX и периферийных устройств, а +12В2 с 4-pin разъемом +12В.

реклама

Примерное представление (данные неточны) об энергопотреблении основных компонентов можно получить из следующей таблички (информация взята здесь и тут ):

• (*) AMD (и производители материнских плат) слишком поздно поддержали и ввели ATX12V, поэтому большинство MB Socket A питают VRM процессора от +5В контактов разъема ATX main power (что ведет к их обгоранию при больших токах). Исключение составляют некоторые топовые модели на чипсетах VIA KT600, KT880 и nVidia nForce 2, на которых есть +12B 4-pin разъем – именно такие модели рекомендуются к покупке. Поэтому для большинства систем на устаревающей платформе Socket A с топовыми или разогнанными процессорами (и уж тем более с видеокартами ATI серий 9700-9800, создающими основную нагрузку по шинам +3.3В и +5В) блоки с низкими токами (нагрузочной способностью) по этим шинам не подойдут. К таким БП относятся не только бюджетные, но и соответствующие ATX12V 2.2 блоки, а старые, но качественные вполне справятся. Например, в моей системе (Athlon XP 2.06GHz (Vсore 1.55), Epox 8RDA, Radeon 9800Pro, 3HDD, DVD-RW) трудится Enermax 300W ATX 99г.в. (+3.3В — 20А, +5В — 30А, +12В — 12А, без разъема ATX12V). Энергопотребление других процессоров смотрите здесь или ищите тут в разделе impl(ementation). Кстати, с некоторых пор AMD и Intel перестали публиковать тепловыделение для каждой модели процессоров, и публикуют данные для платформ (группы моделей). Примеры процессоров с низким тепловыделением приведены здесь.
• (**) Данные по энергопотреблению памяти противоречивы. Любопытный документ AMD #26003, Builders Guide for Desktop/Tower Systems (rus) содержит примеры расчетов энергопотребления типовых систем. В нем 128Мб DDR модулю соответствует 10Вт (2А ток по +5В). В других документах, как по расчетам, так и по результатам измерений приводятся разные, но в разы меньшие цифры (ссылки: 1,2,3,4). Следует отметить, что энергопотребление сильно зависит от частоты и напряжения питания модулей, поэтому оверклокерские модули могут потреблять больше и нагреваться гораздо сильнее.
• (***) В разъеме питания SATA предусмотрена линия +3.3В, но винчестеров, требующих ее для работы, пока нет.
• (****) Мощность моторов вентиляторов получается умножением заявленного тока на 12 Вольт и связана с количеством оборотов, диаметром и профилем лопастей вентилятора. Для справки: паспортный ток вентилятора боксового кулера P4 3.0ГГц (Prescott) – 0.27А, паспортный ток безымянного 80x80x25

Суммируя энергопотребление компонентов ПК, получаем, что потребляемая мощность систем среднего уровня (и тем более бюджетных) не превышает 250-300Вт, а для систем с топовыми процессорами и топовыми видеокартами в режиме SLI/CrossFire укладывается в 400-450Вт. На практике тесты энергопотребления современных игровых систем показывают даже несколько меньшую мощность. Вроде бы 300Вт блока должно хватать для средней системы, с чем же связан миф о необходимости БП значительно большей мощности? Во-первых, дело в уже упомянутом распределении нагрузки по шинам — качественный, но маломощный блок старого стандарта просто не потянет новые системы с основным потреблением по линии +12В. Во-вторых, дело в реальной мощности и честности маркировки блока, о которых будет подробнее рассказано ниже.

Для прикидки потребляемой системой мощности есть утилита от Александра Леменкова aka awl – Power Supply Calculator, прочитать о причинах ее разработки (и другую полезную информацию по БП) можно здесь. Она содержит обширную базу по паспортным данным БП, энергопотреблению различных процессоров и видеокарт, может определять компоненты системы.

Кроме того, программа включает стресс-тест для оценки стабильности напряжений при пиковом потреблении процессора. Так как тест использует показатели не заслуживающего доверия аппаратного мониторинга напряжений, для этой цели предпочтительнее использовать S&M (в режиме FPU burn, 100% load) и вольтметр.

Существуют и online-калькуляторы потребления системы (ссылки: 1, 2 , 3 ). Фатальным недостатком всех калькуляторов является то, что программным способом (без дополнительного оборудования) измерить потребляемую мощность невозможно. Кроме того, базы данных энергопотребления всех упомянутых скриптов содержат завышенные цифры, а PSC давно не обновляется. Поэтому примерное энергопотребление системы стоит считать вручную (ссылки на практические тесты потребления компонентов ПК собраны в соответствующем разделе).

Введение №2

Актуальна задача выбора БП без тестов, по неким визуально определяемым критериям. Поскольку:

1. на наш рынок попадают блоки питания малоизвестных производителей и торговых марок;
2. производителем (особенно нагло — в блоках нижней ценовой категории) завышаются паспортные характеристики БП. Чаще всего маломощные бюджетные блоки маркируют как более мощные, оставляя без изменений компоненты и соответственно максимальные токи;
3. часто нет возможности взять БП на тесты.

Конечно, только детальный осмотр вкупе с тестами даст точный ответ о возможностях блока, но есть и базовые признаки, по которым можно определить качественный БП. 100% гарантии такой метод не даст, но риск напороться на непотребство сводится к минимуму.

Берем БП в руки

Перед чтением этого раздела рекомендую ознакомиться со статьей Методика тестирования блоков питания Олега Артамонова (в ней описаны устройство и основные компоненты БП), часть вопросов рассмотрена более подробно в работе serj_ – Power Supply.

Взяв БП в руки, можно оценить следующие параметры:

1. Толщина металла (и качество изготовления) корпуса БП

Здесь экономят только в самых дешевых блоках.

2. Вес блока

Часто встречается совет, что блок можно выбирать по весу. Вроде бы верно, но с рядом оговорок. Во-первых, вес бюджетных и недорогих блоков определяется в большей степени толщиной железа корпуса и наличием/отсутствием дросселя пассивного PFC, а не «начинкой». Во-вторых, большой вес блока не гарантирует высоких рабочих характеристик и может применяться лишь как простейший способ оценки качества БП.

Поэтому не стоит ориентироваться на вес сам по себе как на главный признак хорошего БП, это просто элемент комплексной методики. Тем не менее, если на вес БП ощутимо «воздушный», внутри количество и номиналы деталей минимальны. Среднего уровня БП, без пассивного PFC, не может весить менее 0,9-1,2кг. Кстати, купив БП, стоит его взвесить и сверить его реальный вес с указанным в спецификациях (на сайте производителя).

3. Размер и расположение вентилятора(ов) и вентиляционных решеток

80×80 мм вентилятор ставят на заднюю стенку БП, 90×90 или 120×120 – на нижнюю (при направлении взгляда от передней панели корпуса и горизонтальном расположении БП). В дешевых блоках применяется 1 вентилятор 80×80 (со штампованной решеткой), в более дорогих могут стоять 1-2 (очень редко 3) вентилятора типоразмеров от 80×80 до 140×140 мм с проволочной решеткой («гриль»), которая создает меньше препятствий воздушному потоку (и шума).

Решетки для забора воздуха (вентилятор в БП должен работать на выдув из корпуса) располагаются в блоках с одним 80×80 вентилятором на противоположной вентилятору (передней) стенке (тип 1), реже присутствуют дополнительные отверстия на нижней стенке блока (тип 2). Возможна простая модификация блока типа 1 для улучшения охлаждения самого БП и уменьшения шума от него. В моделях со 120×120 вентилятором (тип 3) на нижней стенке делают частые отверстия для вентиляции на задней стенке блока. Дополнительную информацию об охлаждении БП можно прочитать здесь.

Блоки питания с 80×80 вентиляторами (тип 1 и тип 2)

Блоки питания с 120×120 и 80×80+90×90 вентиляторами (тип 3 и тип 4)

Очевидно, что наиболее эффективно удаляют нагретый воздух из корпуса (но и больше нагреваются при этом) блоки типов 3 и 4, но установка в корпус вентилятора на выдув из процессорной зоны (под БП) рекомендуется в любом случае.

4. Количество и длина кабелей, толщина проводов

Для бюджетных блоков типичны 1 разъем FDD, 4 разъема для периферийных устройств на двух шлейфах, короткие кабели (в том числе и кабель питания ATX), тонкие провода (сечением 20AWG-22AWG). В нормальных БП разъемов больше, кабели длиннее и провода толще (16AWG (очень редко)-18AWG). Минимальная рекомендуемая стандартом длина кабелей — 28 см для кабеля +12В 4-pin и 25 см для остальных кабелей (от БП до первого разъема). В месте выхода пучка проводов из БП должно присутствовать пластиковое кольцо (впрочем, его легко поставить самому), защищающее провода от перетирания. Сетевой (220В) разъем в дешевых блоках обычно дополняется выходным 220В разъемом, в нормальных – тумблером обесточивания БП (т.к. +5В дежурный источник работает и при выключенном ПК).

Так как разъемы периферийных устройств чаще всего предназначаются для ATA устройств (HDD и оптические приводы), резонно для краткости называть их разъемами HDD. Увы, часто их еще ошибочно называют молексами, хотя Molex — это одна из компаний-производителей различных разъемов и кабелей, в том числе для БП.

5. Анализ наклейки с паспортными данными БП

Поскольку в БП нижней ценовой категории (почти всегда, в более дорогих реже) нагло завышаются паспортные характеристики (чаще всего мощность), к этой информации следует относиться скептически. Тем не менее, уже по ней видно, на что претендует производитель блока. Заявленная мощность должна быть не больше суммы произведений номинальных напряжений шин на нагрузки по этим шинам. Следует заострять внимание на том, какой общей мощности по стандарту ATX12V соответствуют заявленные токи, как эта мощность соотносится с заявленной и с солидностью «начинки» БП. Подробнее смотрите здесь .

Взглянув в БП на просвет (через вентиляционные решетки), можно прикинуть:

1. Толщина и профиль радиаторов

Лучше всего – толстые (4-5 мм, у более тонких малая теплопроводность и они неэффективно прогреваются) с развитым оребрением (выдавленные штамповкой «пальцы» вместо ребер хуже, т.к. они имеют малую площадь и соответственно низкую рассеиваемую мощность). Замечание: хотя в новой серии FSP Epsilon/Optima Pro вместо радиаторов — алюминиевые пластины, это никак не влияет на работоспособность БП благодаря доработанной схемотехнике (в том числе высокому КПД).

Пример плохих радиаторов (GIT KP-300UPF)

Еще один пример плохих радиаторов (Codegen 250X1)

Пример качественных радиаторов (Delta DPS-300KBD)

Пример массивных радиаторов (OCZ PowerStream OCZ-470ADJ)

2. Размер фильтрующих (сглаживающих) высоковольтных конденсаторов

От их емкости (пропорциональна размеру) зависит работоспособность блока при пониженном сетевом напряжении, индуктивной нагрузке в сети (пылесос, холодильник), чувствительность к помехам, реакция на кратковременные провалы напряжения и даже нагрев самих конденсаторов.

3. Габариты силового трансформатора

Размер трансформатора определяется его рабочей частотой. Тем не менее, миниатюрный трансформатор может ограничивать максимальную мощность и греться при высокой нагрузке. К сожалению, оценить высоту трансформаторов на фотографиях ниже из-за ракурса невозможно.

Трансформатор из PowerMini PM-300W, из Antec TruePower True430P и из OCZ ModStream OCZ-520 12U — в примерно одинаковом масштабе

4. Диаметр дросселя групповой стабилизации

От диаметра дросселя рабочие параметры БП напрямую не зависят. Другое дело, что меньший дроссель банальным образом дешевле, поэтому дроссели большого диаметра в дешевые блоки не ставят.

Дроссель из безымянного БП 235Вт (не лучше стоят и в «300Вт» китайцах) и из Chieftec (Powerman Pro) HPC 420-102DF

Это относится ко всем компонентам БП: высокая плотность монтажа и солидные размеры и номиналы (и вес) деталей не дают гарантии высоких рабочих характеристик блока, но (в общем случае) чем они выше, тем выше уровень (качество) выполнения и ценовая категория БП.

5. Наличие выходных конденсаторов и выходных дросселей

Если удалось снять крышку

Маловероятно, что при покупке блока питания вам разрешат снять крышку и исследовать внутренности блока. К тому же у большинства небюджетных моделей монтаж достаточно плотный, и разглядеть номиналы одних элементов за частоколом других весьма проблематично. Задача осложняется возможным наличием гарантийных наклеек — как производителя БП, так и розничного продавца. Поэтому данный раздел будет полезен скорее человеку, желающему оценить качество уже купленного БП.

Сняв крышку БП, можно определить:

1. Наличие сетевого фильтра и пассивного/активного PFC

Сетевой фильтр защищает другие подключенные к сети устройства от помех, создаваемых БП.

«Специально обученные перемычки» вместо сетевого фильтра, сетевой фильтр, он же (частично) на отдельной плате

Пассивный PFC (коррекция фактора мощности, не путать с КПД! см. здесь в разделе PFC и тут) представляет собой массивный (заметно увеличивающий массу БП) дроссель и функционально бесполезен для домашних компьютеров, к тому же ухудшает реакцию блока на резкие изменения нагрузки и сетевого напряжения, может гудеть и греться при большой нагрузке. Совсем другое дело – действительно полезный активный PFC. Впрочем, у некоторых БП с активным PFC возможны пробемы с UPS.

Дроссель пассивного PFC, смонтированный на крышке БП (FSP300-60BTV)

Плата активного PFC (Thermaltake PurePower HPC-420-302DF)

2. Емкость фильтрующих высоковольтных конденсаторов

Конденсаторы (ставятся обычно 2 шт. последовательно на меньшее напряжение (200-250В), что дает удвоение максимального рабочего напряжения и уполовинивание суммарной емкости) должны стоять из расчета не менее 1 мкФ (каждого конденсатора) на 1 Вт (мощности блока). Например, для бюджетных 300Вт блоков типично – не более 2×330мкФ, а в более солидные блоки той же мощности ставят 2×470-2×680мкФ. При наличии активного PFC требования к емкости конденсаторов намного ниже.

3. Номинал выпрямляющего диодного моста

Документацию по компонентам БП (в т.ч. номиналы) можно поискать на alldatasheet.com.

4. Номинал ключевых транзисторов блока

5. Размеры и качество намотки силового трансформатора

От диаметра проводов зависит максимальная мощность и нагрев под нагрузкой. Впрочем, их диаметр определить сложно, поэтому ориентируйтесь на размер трансформатора и аккуратность его намотки.

6. Оптимальность воздушных потоков в БП

Расположение вентилятора(ов) должно соответствовать форме радиаторов (воздушный поток должен проходить через радиаторы, т.е. они должны продуваться), иначе температурный режим БП будет неоптимальным. Массивные радиаторы не всегда нужны, но позволяют сохранять допустимую температуру компонентов БП при малых оборотах вентилятора (и соответственном уровне шума). Необходимым условием в таком случае является высокий (>0.8) КПД блока.

Пояснение: КПД блока определяется соотношением мощности нагрузки к потребляемой блоком из сети активной мощности. Так как значения КПД на практике меньше единицы, оставшаяся мощность рассеивается на ключевых транзисторах, трансформаторе, диодах, дросселях, конденсаторах, что означает их нагрев.

7. Номиналы и производителей диодных сборок

Диодные сборки часто имеют маркировку типа XXYY, где XX – максимальный ток, а YY – максимальное напряжение. По ним легко определить истинную нагрузочную способность блока по отдельным шинам. При этом имейте в виду, что XX – сумма токов двух диодов, поэтому, например, при заявленном токе 30А по +5В в блоке (по-хорошему) должно стоять 2×30А сборки! (На самом деле максимальный допустимый ток несколько больше половины, подробнее см. здесь.) К сожалению, в недорогих блоках такое решение встречается крайне редко.

Лучше, если кроме изолирующей пленки (или слюды) сборки посажены на термопасту. В некоторых особенно бюджетных блоках вместо диодных сборок (и выпрямляющего диодного моста) могут стоять дискретные диоды (чаще по +12В). Такое «решение» обеспечить ток более 3-5А не может в принципе. Что делать с таким «чудом китайской инженерной мысли», написано чуть ниже.

Диодная сборка MOSPEC (30А), диодная сборка LT (10А) и 2 диода вместо сборки (5А)

При перегреве БП (от выхода из строя вентилятора или перегрузке) первыми умирают ключевые транзисторы или диодные сборки. Остальные компоненты (силовой трансформатор, конденсаторы и т.д.) реже приводят выходу блока из строя, но в дешевых БП может сгореть все что угодно. В качестве примера можно привести имевшую место несколько лет назад эпопею с удешевлением дежурного +5В источника в бюджетных блоках, что вело в один прекрасный момент (обычно при включении ПК) к выдаче по всем линиям завышенных в несколько раз напряжений и выгоранию системника целиком (см. здесь и тут).

8. Качество обмотки дросселя групповой стабилизации

От диаметра проводов обмоток сильноточных шин (лучше, если провод толстый (диаметр >=1мм) или намотано несколько обмоток в параллель) зависит падение выходных напряжений.

9. Емкости и производителей фильтрующих конденсаторов на выходе, наличие дросселей

Влияют на уровень пульсаций и падение (проседание) выходных напряжений. К проводам фильтрующих дросселей применимы те же рекомендации, что и к проводам дросселя групповой стабилизации.

Перемычки вместо фильтрующих дросселей, также обратите внимание на размеры конденсаторов и дросселя групповой стабилизации

Электролитические конденсаторы ряда производителей (GSC, JackCon, Licon, Rulycon (не путать с Rubycon!) и т.д.) отличаются крайне низким качеством, они были замечены в эпопее со вздувающимися конденсаторами (eng). У емкостей этих производителей могут не соответсвовать номиналу реальная емкость, максимальные напряжение и температура, а также внутреннее сопротивление конденсатора (ESR, подробнее см. здесь в разделе «Конденсаторы» и тут), которое имеет значение для высокочастотных схем (выходные фильтры БП — для гашения пульсаций на частоте работы трансформатора и ШИМ-контроллера (30-60КГц)). Также обратите внимание на рабочую температуру конденсаторов, она должна быть 105С (для электролитов сетевого фильтра — 85С).

10. Общая аккуратность сборки (пайки) и плотность монтажа

Лучше, если материал печатной платы – стеклотекстолит (более плотный, обычно имеет бледно-телесный цвет), а не гетинакс (однородный с торца, более толстый и темный), который менее устойчив к температуре и расслаиванию (и отслаиванию дорожек). Кроме аккуратности пайки и качества сборки (монтажа элементов), обратите внимание на использование нейлоновых стяжек, термоусадочных трубок, прозрачных пластиковых изолирующих пленок и фиксирующего клея (пример особо некачественной сборки см. тут.

11. Производитель вентилятора, тип его подсоединения, наличие схемы терморегуляции (и термодатчика)

Провода вентилятора могут быть впаяны в плату или подсоединены 2-pin разъемом (в более дорогих блоках возможен 3-pin, в таком случае выводится провод датчика оборотов с разъемом для подключения к материнской плате). Схема термоконтроля (строго говоря, обороты вентилятора могут регулироваться в зависимости не от температуры, а от нагрузки – ступенчато) может быть реализована на отдельной небольшой печатной плате. Датчик температуры (терморезистор) должен прижиматься к радиатору на диодных сборках (или другому сильно греющемуся элементу БП) – от этого зависит быстрота реакции оборотов вентилятора на резкое увеличение токов нагрузки (и температуры компонентов БП).

Свободно торчащий терморезистор (Cybermark ATX350W&P4) и прижатый скобой к радиатору, рядом плата контроля (FSP300-60BTV)

Промежуточные выводы

Подводя итоги: гнущиеся радиаторы, миниатюрные конденсаторы и трансформатор, дискретные диоды вместо сборок, перемычки в роли конденсаторов и дросселей являются однозначным приговором к отправке БП в мусорный бак. Смысла в переделке такого БП нет, придется менять все, и PCB (печатная плата) таких «блоков» может быть не рассчитана на установку нормальной «рассыпухи».

Впрочем, это мнение автора, который не дружит с паяльником и ко всем модификациям относится осторожно. В некоторых случаях минимальная доработка разумна:

1. Бюджетные блоки

Установка нормальных диодных сборок и низковольтных конденсаторов способна заметно уменьшить проседание напряжений и уровень пульсаций (и увеличить КПД) БП.

2. Достаточно качественный блок (среднего уровня), в котором было сэкономлено на минимуме компонентов

Пример – малая емкость низковольтных (или высоковольтных) конденсаторов при наличии места для впайки больших емкостей. Или шумный вентилятор (неэффективная или отсутствующая терморегуляция).

Итак, бюджетные блоки брать не стоит, как не стоит и переплачивать лишние деньги за избыточную мощность и функциональность. Поэтому оптимальный выбор — БП среднего уровня (40-60$) мощностью 350-450 Ватт. Рекомендации по выбору конкретных моделей не даются намеренно — такая информация быстро устаревает, к тому же выбор БП зависит от многих факторов, и приоритеты у каждого покупателя свои: доступность, цена, набор шлейфов, уровень шума и т.д. Традиционно высокое качество и относительно доступная цена характерны для блоков таких крупных производителей, как Delta (также продаются под маркой Chieftec, серия GPS), FSP (продаются также под маркой Zalman и другими), HEC (устанавливаются в корпуса Ascot). Перед покупкой БП стоит изучить обзоры и отзывы в конференциях (ссылки на обзоры БП и обсуждения размещены в соответствующем разделе).

Хороший 300W БП (среднего уровня) не может стоить менее 20-25$, поэтому наивно ожидать наличия нормального блока в дешевых корпусах. Водоразделом между бюджетными корпусами с некачественными БП и нормальными корпусами можно считать продукцию Inwin (50-70$), но по возможности стоит отдать предпочтение корпусам Ascot (55-100$) и Chiftec (100$+). Возможны исключения — иногда на наш рынок попадают партии отличных блоков по бросовым ценам. Скажем, 2 года назад такая история произошла с БП Delta, а недавно — с несколькими моделями блоков HIPRO . При этом и те и другие требуют небольшой доработки — в Delta необходима впайка резистора между Power OK и +5V, а в HIPRO HP-P4017F5 шумный вентилятор.

Ценовые категории БП

Для БП нижней ценовой категории характерны:

• Тонкое, прогибающееся железо корпуса;
• Некачественный, часто высокооборотистый и шумный (чтобы уменьшить вероятность перегрева и выхода из строя блока под реальной нагрузкой, вплоть до сгорания ) вентилятор 80×80, штампованная решетка вентилятора;
• Тонкие радиаторы, практически без оребрения (или со штампованными «пальцами»);
• Тонкие провода (20AWG-22AWG), короткие кабели, малое количество разъемов периферийных устройств (4);
• Тотальная экономия на количестве и номинале деталей;
• Полупустая PCB, некачественная (неаккуратная) пайка и монтаж;
• Малый вес (следствие тонкого железа корпуса, хлипких радиаторов и тотальной экономии на количестве и качестве деталей);
• Сетевой фильтр неполный или отсутствует;
• Несоответствие паспортных характеристик блока реальной нагрузочной способности (и ни одной из версий ATX12V PSDG).

IPower LC-B250ATX (250Вт)

PowerMini PM-300W (300W)

Для БП средней ценовой категории характерны:

• Качественное (не прогибающееся) железо корпуса;
• Вентилятор типоразмера 80×80 или 120×120, с термоконтролем, часто проволочная решетка вентилятора («гриль»);
• Радиаторы с выраженным оребрением;
• Положенной толщины провода (18AWG), средние или большие по длине кабели, достаточное количество разъемов периферийных устройств (5-7);
• Минимум перемычек вместо деталей, возможен монтаж части элементов на отдельных (небольших) печатных платах. Качественная (аккуратная) пайка;
• Ощутимый вес (следствие нормального железа корпуса, увеличенных радиаторов и малой экономии на количестве и номинале деталей);
• Сетевой фильтр, возможен пассивный PFC;
• Соответствие паспортных характеристик блока реальной нагрузочной способности (и одной из версий ATX12V PSDG).
• Возможен высокий КПД;

Fortron/Source FSP300-60BTV (300Вт)

Macropower MP360AR Ver. 2 (360Вт)

Для БП высшей ценовой категории характерны:

• Качественное железо корпуса, часто с дополнительным покрытием (краской или лаком);
• Качественные (известного производителя) вентиляторы с эффективным термоконтролем и проволочными решетками;
• Массивные радиаторы с обширным, густым оребрением;
• Положенной толщины провода (16AWG-18AWG), длинные кабели, большое количество разъемов периферийных устройств (7-8), дополнительные разъемы;
• Очень плотный монтаж, использование разъемных соединений вместо пайки, монтаж части элементов на отдельных печатных платах. Качественная (аккуратная) пайка и монтаж;
• Большой вес (следствие нормального железа корпуса, массивных радиаторов и отсутствия экономии на количестве и номинале деталей);
• Сетевой фильтр, возможны: активный PFC, раздельная стабилизация напряжений;
• Соответствие паспортных характеристик блока реальной нагрузочной способности (возможно превышение требований ATX12V PSDG);
• Возможен высокий КПД;
• Прочие нужные и не очень фичи.

Antec TruePower True430P (430Вт)

OCZ Technology ModStream OCZ-520 12U (520Вт)

Вместо заключения

Не стоит принимать описанные в предыдущем разделе ценовые категории как жесткие рамки. На самом деле блоков, в точности соответствующих одному из трех описаний, сравнительно мало. Все остальные располагаются между ними, частично соответствуя одной категории, частично другой.

В бюджетных блоках может быть корпус из нормальной стали, длинные кабели (с достаточным количеством разъемов), распаян сетевой фильтр, стоять проволочная решетка вентилятора и т.д. Эти элементы приближают бюджетные блоки к блокам среднего уровня, но никак не увеличивают реальную мощность БП, не уменьшают пульсации и проседание выходных напряжений под нагрузкой. Поэтому я считаю, что «кодегеноподобные» дешевые БП в принципе нельзя использовать, даже в системах с небольшим суммарным энергопотреблением (где такие блоки вроде бы подходят по токам).

В блоках среднего уровня, с одной стороны, могут быть и активный PFC, и 16AWG провода, и превышение требований стандартов ATX12V. С другой стороны, некоторые качественные блоки (скажем, извлеченные из брендовых машин или случайно попавшие в розницу) могут быть сконструированы под конкретное железо (корпус, материнская плата и общее энергопотребление системы), что может означать короткие кабели, малое количество разъемов HDD и несоответствие ATX12V (нестандартная разводка проводников в разъеме ATX и т.п.). Кроме того, например, у бюджетных моделей FSP (серии ATX и Optima) при общем высоком качестве исполнения — короткие кабели с малым количеством разъемов, что чаще встречается у бюджетных БП. Сообщают также о поддельных блоках FSP .

Даже покупка дорогого и мощного блока не гарантирует избавления от всех проблем. Попадаются блоки с плохой нагрузочной способностью по одной или сразу по двум основным шинам, с высокими уровнями пульсаций выходных напряжений, не соответствующие ATX12V по КНХ, без активного PFC, без 24-pin ATX разъема, с дребезжащими решетками вентиляторов, со следами некачественной ручной пайки. (примеры см. здесь).

Надеюсь, что не сильно запугал вас. Удачи в выборе качественного БП!

Иллюстрации взяты с сайтов (в алфавитном порядке):

Ссылки:

Дополнения к статье:

Базовые материалы:

(конференция Overclockers.ru) (iXBT Hardware BBS)

• Терминология Блока питания (ссылки) (eng)

Благодарности:

• Игорь Н. — за терпеливые разъяснения основ схемотехники БП;
• lesnik75 — за помощь в подготовке статьи к публикации;
• serj_ — за ценные уточнения.

Иван Медведев aka nemoW

Замечания, пожелания и комментарии к статье можно высказать в отдельной ветке конференции.

Разъем fdd для чего

Дисковые контроллеры — предназначены для работы с такими устройствами, как жесткие диски, оптический приводы и флоппи дисководы.

Дополнительно к контроллерам, материнские платы оборудованы интерфейсами, для непосредственного подключения этих устройств к материнской плате.

Интерфейсы

Интерфейс — это способ подключения устройства. Он определяет, каким образом устройства будут обмениваться данными. Так же от интерфейса зависит внешний вид разъема для подключения устройства.

SATA,IDE, FDD(Floppy)

SATA,IDE — для жестких дисков и оптических приводов

SATA и IDE несовместимы друг с другом (IDE — старый интерфейс; SATA — новый и более быстрый)

FDD — для флоппи-дисководов

SATA интерфейс

SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации.

Сам разъем представляет собой, контактную площадку с ключом в виде перевернутой буквы «Г», для правильно подключения SATA кабеля. В этом разъеме 7 контактов, и вокруг контактной площадки расположена защитная окантовка для фиксации кабеля в разъеме.

Для того чтобы понять какие разъемы установлены на материнской плате (возле каждого разъема есть маркировка ,которая указывает на тип разъема и его номер, и также разные по скорости разъемы сделаны разным цветом).

Типы разъемов SATA:

1. SATA 1 (SATA 150) — до 150МБ/с (1,5Гбит/с)
2. SATA 2 (SATA 150) — до 300МБ/с (3,0Гбит/с)
3. SATA 3 (SATA 600) — до 600МБ/с (6,0Гбит/с)
4. eSATA

SATA 1, SATA 2, SATA 3 — Предназначены для подключения внутри системного блока (по внешнему виду они не отличаются, а отличие только в максимальной скорости работы).

eSATA — для подключения внешних устройств.

IDE интерфейс

FDD — для для подключения флоппи-дисководов. Это самый первый интерфейс для подключения накопителей в компьютер, и в новых материнских платах он уже не используется.

Разъем имеет 34 контакта, внешне похож на разъем IDE, но меньше по размеру. В качестве ключа для правильно подключения используется «Отсутствующий с одной стороны контакт и вырез на пластиковой стенке разъема».

Разъемы IDE и FDD для современного компьютера не нужны т.к они не могут обеспечить максимальной скорости работы, но на платах они еще встречаются. И это связано с тем, что производители материнских плат, устанавливают эти разъемы для пользователей, которые работаю со старым оборудованием.

RAID — массив

RAID — массив из нескольких дисков, воспринимаемых как единое целое.

Применяются для увеличения скорости работы с дисками, повышения надежности хранения данных, а также для объединения нескольких дисков в один большой диск.

Распространённые типы RAID-массивов:

В большинстве домашних ПК, RAID массивы не используются. Поскольку требуют определенных технических знаний, навыков и при этом стоимость компьютера может увеличиться до 20%.

Эффект от использования RAID-массивов будет заметен только при большой работе с файлами, или если необходимо надёжно хранить какие-то важные данные.

Давайте рассмотрим несколько примеров RAID-массивов, чтобы вы понимали как они работают и для чего их можно использовать.

RAID 0 (чередование или зебра)

Минус такого массива в том, что мы платим за несколько дисков одного объёма, а получаем один.

Дисковые контроллеры в описании платы

В кратком описании (пример):

ASUS P7H55-V;S1156; без FFD! ; Поддержка Core i3,i5,i7; HH5; 4DDR3(2200*); 1xP-Ex16, 3xP-Ex1; 3xP; 8ch-Sound; GigaLan; 6xSATAII; 1xATA100; ATX

В подробном описании:

1. Внутреннее подключение
2. Интерфейс, разъемы и выходы
3. Интерфейсы накопителей
4. Storage

Тип разъёмов блока питания – это одна из таких вещей, не предусмотрев которую, вам придётся изрядно помучиться с БП. Меняется время, технологии и стандарты, и теперь, купив в магазине новый блок питания для своего компьютера, вы возможно будете разочарованны тем, что не сможете его подключить из-за несоответствия разъёмов.

В данной статье рассмотрим разъёмы блока питания. Какие они бывают, как делятся по стандартам, и какие должны быть у вас. Знать о разъёмах необходимо для правильной установки блока питания.

Main Power Connector 20+4 pin

Main Power Connector 20+4 pin – это главная линия питания в компьютере, она для материнской платы. Состоит из 24 контактов, 4 из которых иногда бывают отстёгивающимися.

Этот разъём блока питания всегда один. И он есть и будет всегда. Стандарты на него не менялись.

+12V Power Connector

Линия питания для материнской платы, состоит из 4 контактов. Используется для обеспечения работы процессора. Он тоже есть всегда, и чаще всего один.

Но обратите внимание на свою плату. Если там требуется два +12V Power Connector, то блок питания вам нужен, соответственно, с ними двумя. Такие тоже бывают, но реже.

EPS12V Power Connector

EPS12V Power Connector – это тоже разъём для материнской платы, состоящий из 8 контактов. Но он вряд ли есть на вашем домашнем ПК, так как используется только для питания больших мощностей, которые обычно применяются в серверных машинах. Этот разъём есть на блоках, отвечающих стандарту EPS12V.

PCI Express Power Connector

Геймерам с навороченной видеокартой стоит обратить внимание на наличие этого разъёма блока питания компьютера. PCI Express Power Connector используется для обеспечения работы мощных видеокарт. Состоит из 6 контактов.

Его может и не быть на блоке питания, поэтому посмотрите перед покупкой, а то останетесь без игр.

Peripheral Power Connector

Peripheral Power Connector обычно есть на каждом БП в количестве нескольких штук. Вам пригодится этот 4 контактный разъём блока питания компьютера, если у вас HDD и привод дисков старого типа – IDE ATA. О подключении жёстких дисков почитайте тут.

Также его обычно используют для питания периферийных устройств, например, дополнительных кулеров.

SATA Power Connector

SATA Power Connector используется для подключения жёстких дисков и приводов стандарта SATA. Если у вас установлены в компьютере такие устройства, и вы приобретаете блок питания старого образца, то там может и не быть таких разъёмов. Поэтому обратите на это внимание.

На новых же БП таких разъёмов обычно есть несколько.

Floppy Drive Power Connector

Вряд ли вам когда понадобится Floppy Drive Power Connector для древних Floppy-дисководов. Однако ради списка стоит его упомянуть. Есть на всех старых БП, и на некоторых новых тоже встречается зачем-то.

Если какой из разъёмов и кабелей оказался повреждённым, не спешите избавляться от блока питания или нести его в мастерскую. Возможно вы самостоятельно сможете исправить неполадку, используя в качестве пособия Блог для радиолюбителя.

Похожие статьи:

Установка жёсткого диска на компьютер – занятие не сложное и нечего пугаться, если вам предстоит…

Современные компьютеры мощны. Они мощны настолько, что теперь блок питания многие считают расходным материалом, настолько…

Блок питания обеспечивает электричеством все составляющие компьютера. Поэтому этот элемент напрямую влияет на работу ПК.…

Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД) называют дисководами для флоппи-дисков или используют аббревиатуру FDD (Floppy Disk Drive) от английского, что означает «дисковод для флоппи-дисков». Размеры Floppy-дисков удобны, цена невысока и они достаточно надежны в эксплуатации. При известной осторожности в обращении дискеты очень редко портятся. В мире насчитывается миллиарды (!) floppy-дискет. Мобильный дисковод нужен (в основном) для четырех функций:

для загрузки (запуска) ПК со специально подготовленной дискеты («системной») в случае сбоя (при невозможности загрузки с жесткого диска);

для загрузки и инсталляции на ПК программного обеспечения;

для обмена данными с другими ПК (переноса информации на другой компьютер);

для резервного копирования ценной информации, мало ли что случится с компьютером.

Некоторые известные торговые марки стандартного внутреннего Floppy-дисковода: Samsung , SONY , NEC , Mitsumi , Panasonic , Teac , ALPS .

Емкость 3,5-дюймовых дисководов (1,44 Мб) не такая уж маленькая. Ее вполне достаточно, чтобы перенести 500 страниц обычного текста или хорошую картинку.

Принципиально существует всего три типа накопителей на гибких магнитных дисках (8″-5,25″-3,5″). Накопители диаметром 8″ (203 мм) и 5,25″ (133 мм) давно устарели и более не применяются. Но диаметр 3,5 дюйма (89 мм) пока «живет», хотя корпорация Intel неоднократно принимала попытки «убить floppy-дисководы».

Накопители на гибком диске

В первых РС не было накопителей на жестких дисках (Hard Disk Drive — HDD), а для хранения данных применялись гибкие диски (floppy disks). Появление жестких дисков отодвинуло гибкие диски на "вторые роли". Однако накопители на гибком диске (Floppy Disk Drive — FDD) применяются до сих пор, практически не изменившись за последние 15 лет. Благодаря своей универсальности FDD 3.5" 1.44 МБ имеется в любом РС.

• Перенос данных: Гибкий диск до сих пор остается универсальным средством переноса файлов с одного РС на другой. Благодаря утилитам сжатия данных на стандартный диск 1.44 МБ можно записать значительный объем информации. Гибкие диски могут считывать компьютеры всех платформ.
• Хранение и резервирование небольших файлов: Гибкие диски до сих пор применяются для хранения и резервирования небольших объемов данных.
• Распространение программного обеспечения и драйверов: Иногда гибкие диски применяются для распространения программного обеспечения и драйверов, когда объемы их невелики.

Конечно, несмотря на полезную роль гибких дисков в современных РС, их значение снижается и пользователи обращают мало внимания на производительность FDD и выбор модели накопителя. В этом разделе рассмотрены конструкция и работа FDD. Эти сведения потребуются при изучении HDD, так как логическая организация обоих типов накопителей имеет много общего.

Конструкция и работа FDD

Несмотря на то, что FDD имеют разные размеры и используют разные форматы данных, их внутреннее устройство практически одинаково. По конструкции и работе они напоминают HDD, но значительно проще. В FDD применяется сменный магнитный носитель. Далее рассматриваются основные компоненты FDD и принципы его работы.

Головки считывания-записи

Головки считывания-записи (read/write heads) применяются для преобразования двоичных данных в электромагнитные импульсы при записи на диск и для обратного преобразования при считывании с диска. Такие же функции выполняют головки считывания-записи и в HDD.

Головки считывания-записи FDD и HDD имеют несколько важных отличий. Головки для FDD больше и "грубее", так как плотность дорожек (track density) гибких дисков намного меньше, чем жестких дисков. На жестких дисках плотность составляет несколько тысяч дорожек на дюйм, а на гибких дисках — всего 135 дорожек на дюйм (Tracks Per Inch — TPI).

В FDD до сих пор используются ферритовые головки, которые применялись в первых HDD. Головка представляет собой железный сердечник с обмоткой, образующий управляемый электромагнит. В FDD применяется технология контактной записи, т.е. головка прямо контактирует с носителем, а не "летает" над поверхностью диска как в HDD. Контактная запись обеспечивает более надежную передачу данных в этой более простой технологии; для гибких дисков невозможно поддерживать постоянный зазор между головкой и носителем.

Так как гибкие диски вращаются с намного меньшей скоростью (обычно от 300 до 360 об/мин), чем жесткие диски (минимум 3600 об/мин), головки могут контактировать с носителем, не вызывая износа магнитного покрытия диска. Однако со временем износ происходит и частицы оксида железа и пыль попадает на головки, поэтому их необходимо периодически чистить. В общем, FDD намного менее надежны, чем HDD.

В FDD в дополнение к обычной головке считывания-записи имеются две головки стирания. Они называются головками туннельного стирания (tunnel-erase heads) и располагаются позади с каждой стороны головки считывания-записи. Функция головок стирания заключается в том, чтобы в процессе операции записи стирать всю паразитную магнитную информацию, которую головка считывания-записи записала вне отведенной дорожки. Благодаря этому каждая дорожка четко определена и отделена от других. В противном случае между дорожками неизбежна интерференция.

Все современные гибкие диски двухсторонние и в FDD имеются две головки считывания-записи по одной для каждой стороны (side) диска. Головки для разных FDD несколько варьируются в зависимости от формата накопителя и плотности.

Привод головок

Привод головки (head actuator) — это устройство, которое физически позиционирует головки считывания-записи на нужную дорожку поверхности гибкого диска. Обычно на каждой стороне гибкого диска имеется 80 дорожек. Приводом управляет шаговый двигатель (stepper motor). При вращении шаговый двигатель проходит через различные позиции останова и при этом перемещает головки вне или наружу на одну или несколько позиций. Каждая из этих позиций определяет дорожку на поверхности диска.

Шаговые двигатели вначале применялись и в HDD, но были заменены более надежными и быстрыми приводами со звуковой катушкой (Voice Coil Actuator — VCA). Поскольку шаговый двигатель рассчитан на предопределенное размещение дорожек, тепловое расширение дисков в старых HDD вызывало появление ошибок. Для FDD этой проблемы не существует из-за намного меньшей плотности дорожек.

Однако со временем могут возникнуть трудности, если в приводе появляется люфт и позиционирование дорожек оказывается нарушенным, — возникает проблема выравнивания головки (head alignment). Когда головки оказываются невыровненными, можно заметить, что диски, которые правильно форматируются, записываются и считываются в одном FDD, не считываются в других FDD. Это объясняется тем, что места размещения данных определяются форматированием (formatting) гибкого диска. Раньше, когда FDD стоили 500 долл, были разработаны процедуры выравнивания головок, но сейчас с этим никто не связывается, так как стоимость выравнивания больше стоимости нового накопителя.

Привод головок в FDD очень медленный, поэтому время поиска (seek time) оказывается значительным. Если в HDD привод может переместить головки с внутренней дорожки на внешнюю (full-stroke seek) примерно за 20 мс, то в FDD эта операция длится в 10 и более раз дольше.

Шпиндельный двигатель

Шпиндельный двигатель (spindle motor) в FDD вращает гибкий диск. Когда диск вставляется в накопитель, его захватывают зажимы, которые связаны со шпиндельным двигателем. Скорость шпиндельного двигателя зависит от типа FDD:

Малая скорость вращения шпинделя объясняет низкую производительность FDD, так как она определяет запаздывание (latency) и скорость передачи данных (Data Transfer Rate — DTR). Однако такая малая скорость позволяет использовать в FDD контактную запись. Шпиндельный двигатель имеет ничтожную мощность и выделяет при работе очень мало тепла.

Датчик смены диска

В современных FDD имеется специальный датчик и проводник в кабеле, которые сообщают контроллеру, когда диск вынимается и вставляется новый. Этот сигнал применяется для улучшения производительности, поскольку отсутствие сигнала смены диска означает, что диск не сменялся. В этом случае система не должна постоянно проверять при обращении к FDD, что в накопителе находится прежний диск. В противном случае при каждом обращении к FDD необходимо считывать служебные структуры диска, что снижает производительность.

Иногда датчик смены диска или схемы выходят из строя, что вызывает появление странных проблем. В этом случае при смене диска система не распознает этого и считает, что в FDD находится старый диск. Поэтому при попытке обратиться к файлу, который имеется на новом диске, система сообщает о том, что файл не найден. Фактически система даже не ищет файл, а просто проверяет содержание последнего диска, которое все еще находится в памяти. Попытка записать на новый диск приводит к искажению его содержания, так как контроллер полагает, что запись производится на старый диск.

Разъемы и перемычки

Для подключения FDD к компьютеру предусмотрены два основных разъема. Имеются также перемычки, которые используются для конфигурирования FDD, но на практике их обычно не трогают. Перемычка выбора накопителя (drive select — DS) применяется для выбора того, какой FDD — А: или В: — имеется в РС, но обычно для управления тем, какой FDD является накопителем А:, а какой накопителем В:, используется кабель. Почти все FDD конфигурированы как накопитель "B" и кабель (а не перемычки) определяет, какой будет "виден" как накопитель an "A". Некоторые типы FDD имеют перемычки для управления их работой, но они почти всегда остаются в состоянии по умолчанию.

Примечание: В некоторых РС применяются гибкие диски с интерфейсом SCSI, которые имеют другие перемычки.

Один из разъемов для подключения FDD — разъем питания одного из двух типов. В старых 5.25" FDD применяются такие же 4-проводные разъемы, как для HDD, CD-ROM и других устройств. В большинстве 3.5" FDD используется меньший по размеру мини-разъем. Все современные блоки питания имеют этот мини-разъем для подачи питания на FDD.

Второй разъем служит интерфейсным кабелем данных. Во всех FDD применяется стандартный интерфейс со специальным 34-контактным разъемом. Кабель имеет важное значение, так как позволяет управлять буквой накопителя.

На корпусе 5.25" FDD имеется краевой разъем, а на корпусе 3.5" FDD есть набор из 34 штырьков, аналогичный разъему внутреннего HDD, но меньшего размера. Такой разъем не имеет ключа и кабель по ошибке можно подключить неправильно. В этом случае FDD не работает, а его индикатор активности постоянно включен. Для устранения неисправности достаточно просто правильно подключить кабель данных.

Логическая плата

FDD имеет встроенную логическую плату, которая действует как контроллер накопителя. На ней содержатся электронные схемы, которые управляют головками считывания-записи, шпиндельным двигателем, приводом головок и другими компонентами. Схемная плата очень редко вызывает проблемы; теоретически плату можно снять и заменить, но этого никто не делает, а заменяют весь FDD.

Корпус, размеры и монтирование

Почти все FDD являются внутренними накопителями и имеют лицевую панель для доступа к дверце. Размер лицевой панели определяет, какой отсек накопителя (drive bay) требуется для накопителя, причем FDD 3.5" могут размещаться в обоих типах отсеков: 3.5" или 5.25". В последнем случае требуется специальный адаптер.

Высота FDD 3.5" составляет один дюйм, соответствуя высоте жестких дисков, которые часто вставляются в такие же отсеки. Старые FDD 5.25" имели высоту 3.5" (full-height), а для новых стандартной стала высота 1.75" (half-height).

В FDD 5.25" имеется поворотный рычажок, который прижимает головки считывания-записи к поверхности носителя. В FDD 3.5" происходит автоматический захват диска при вставке, а для извлечения диска применяется кнопка.

Большинство FDD имеют винтовые отверстия по бокам и/или внизу для простой установки накопителей. В старых РС применялись направляющие для механического "вдвигания" накопителя в отсек. В новых РС накопители крепятся непосредственно в отсеках.

Поскольку при считывании диск удерживается механизмом зажима, ориентация накопителей не вызывает никаких проблем. Более того, во многих настольных корпусах отсек накопителя 3.5" ориентирован вертикально.

Носитель и структуры данных низкого уровня

В отличие от жестких дисков, в которых носитель встроен в сам накопитель (поэтому жесткие диски иногда называются фиксированными дисками — fixed disks), носитель FDD является сменным (removable). Далее подробно рассмотрен носитель гибкого диска и использование его в накопителе FDD.

Носитель 5.25"

Первые гибкие диски имели диаметр 8", а мини-диск 5.25" имеет много схожего с первыми гибкими дисками, имея меньшие размеры. Диск 5.25" состоит из двух основных компонентов: собственно носитель и защитный чехол. Диск сделан из тонкого пластика (майлара — mylar) и покрыт тонким слоем магнитного материала. В центре имеет большое отверстие, которое захватывает зажим и вращает диск внутри чехла. В чехле имеется вырез для головок считывания-записи. Небольшой вырез сбоку чехла предназначен для управления защитой от записи; если заклеить этот вырез, то записать на диск в стандартном накопителе невозможно.

Диски требуют аккуратного и осторожного обращения. Окно считывания-записи открыто, поэтому диск можно легко повредить, если не хранить его в защитном бумажном конверте. Кроме того, нельзя писать на конверте шариковой ручкой.

Носитель 3.5"

Гибкие диски 3.5" ("микро-диски") похожи на диски 5.25", но имеют несколько достоинств, обеспечивающих их большую долговечность. Во-первых, чехлы сделаны из жесткого пластика. Во-вторых, окно считывания-записи самого диска защищено скользящей металлической крышкой, которая отодвигается, когда диск вставляется в накопитель. Наконец, сам диск меньше, что делает его более прочным.

Вырез защиты от записи заменен отверстием с подвижным кусочком пластика; когда отверстие открыто, диск защищен от записи. Большое отверстие в центре заменено на небольшой металлический диск с индексным отверстием, что также способствует большей долговечности. Отметим, что для дисков 3.5" не требуется защитный чехол.

Плотность носителя

Плотность (density) поверхности диска показывает, какой объем данных можно сохранить на единице площади. Она зависит от того, сколько дорожек можно образовать на диске (плотность дорожек — track density), и сколько битов можно разместить на каждой дорожке (битовая плотность — bit density). Произведение этих двух величин называется поверхностной плотностью (areal density), которая обычно применяется для описания емкости жестких дисков; для гибких дисков принято указывать две величины: плотность дорожек — число дорожек на дюйм (Tracks Per Inch — TPI) битовая плотность (Bits Per Inch — BPI).

Плотности гибких дисков стандартизованы: есть два стандарта для дисков 5.25" и три стандарта для дисков 3.5". Для каждой плотности имеется свое название. В таблице слева приведены типы плотностей и их характеристики.

В таблице нетрудно заметить несколько особенностей. Во-первых, для дисков с наименьшей плотностью используется название "двойная плотность". Это объясняется тем, что раньше выпускались диски с еще меньшей плотностью. Во-вторых, несмотря на то, что для дисков 3.5" и 5.25" имеются названия "двойная плотность" и "высокая плотность", они соответствуют разным характеристикам плотности. Наконец, некоторые плотности отличаются от других плотностью дорожек, другие — битовой плотностью, а третьи — обоими параметрами. В частности, у всех дисков 3.5" плотность дорожек одинакова и равна 135 TPI. На чехлах дисков двойной плотности часто напечатаны слова "двойная плотность" (Double Density — DD), а на дисках высокой плотности — логотип "HD".

Носители высокой плотности и двойной плотности не являются взаимозаменяемыми. Диски высокой плотности следует всегда использовать в соответствующих накопителях. Для форматирования дисков необходимо пользоваться командой FORMAT с правильными параметрами. Ввод команды "FORMAT /?" покажет возможности команды.

Кодирование и декодирование данных

Кодирование данных (data encoding) — это процесс преобразования двоичной информации (программ и данных) в магнитные импульсы, которые можно сохранить на магнитной поверхности диска. Имеется несколько способов кодирования данных. В первых накопителях на гибких дисках использовалась частотная модуляция (Frequency Modulation — FM), но вскоре она была заменена кодированием с модифицированной частотной модуляцией (Modified Frequency Modulation — MFM), которое применялось в старых жестких дисках.

Форматирование низкого и высокого уровней

Форматирование магнитного носителя, например гибких и жестких дисков, состоит из двух этапов. Первый этап состоит в создании фактических структур на поверхности носителя, которые используются для хранения данных. Для этого необходимо записать дорожки и отметить начало каждого сектора на каждой дорожке — произвести форматирование низкого уровня (Low-Level Formatting — LLF).

Второй этап — это форматирование высокого уровня (High-Level Formatting — HLL), в процессе которого на диске создаются такие логические структуры, как таблица размещения файлов (File Allocation Table — FAT) и корневой каталог (root directory). HLL-форматирование использует созданные LLF-форматированием структуры для подготовки диска к хранению файлов с учетом особенностей выбранной файловой системы.

Для жестких дисков между двумя этапами форматирования решается задача организации разделов (partitioning). С учетом этого обстоятельства, а также сложности современных жестких дисков форматирование низкого уровня выполняет производитель, а для форматирования высокого уровня привлекается команда DOS FORMAT (или ее эквивалент). Благодаря относительной простоте гибких дисков оба этапа форматирования LLF и HLL выполняются одновременно командой FORMAT.

После производства LLF-форматирования на диске в определенных местах появились дорожки. Так как в FDD для управления приводом головок применяется шаговый двигатель, для считывания дорожек накопитель должен быть правильно выровнен. Иногда в конкретном накопителе первоначальное выравнивание головок нарушается; в этом случае диск правильно работает в данном накопителе, но не читается в других, и наоборот.

Рекомендуется всегда форматировать диск в том накопителе, в котором он будет использоваться чаще всего. Иногда диск, форматированный в другом накопителе и не считываемый в данном накопителе, можно "оживить", производя реформатирование.

Совет: Сейчас предформатированные гибкие диски продаются по той же цене, что и неформатированные, и приобретение таких дисков экономит много времени.

Геометрия гибкого диска

Термин геометрия (geometry) описывает организацию структур данных диска. Для жестких дисков это понятие довольно сложно, так как для них имеет смысл физическая, логическая и преобразованная геометрия. Для гибких дисков ситуация намного проще: геометрия показывает число поверхностей (оно равно числу головок считывания-записи), число дорожек на поверхности и число секторов на дорожке. Во всех гибких дисках на каждой дорожке имеется одно и то же число секторов несмотря на то, что внутренние дорожки меньше внешних.