Hardware - Fator forma de Placas-mãe

Hardware - Fator forma de Placas-mãe

07/10/2017

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  Quando se trata de placas-mãe de computador de mesa, existem vários padrões e tamanhos. A placa-mãe de um computador precisa seguir padrões, pois todas elas podem ser montadas em quase todos os modelos de gabinetes. Esses padrões foram criados pelas próprias fabricantes de hardware para melhorar a compatibilidade com gabinetes, a refrigeração e reposicionar os componentes para que haja um melhor aproveitamento do espaço. Os mais utilizados do mercado atualmente é o ATX e o ITX. Vamos começar lá do princípio, onde dominava o mercado as placas do padrão AT.

   As placas AT(Advanced Technology) foram introduzidas no mercado com o lançamento do processador Intel 286 e elas mediam nada mais nada menos que 36x32 cm. Com o passar do tempo e da evolução da tecnologia, foi ficando cada vez mais caro e desnecessário produzir placas tão grandes, então foi criado o fator forma baby-AT, com apenas 24x33 cm. Outros formatos baby-AT também foram criados: um de 24x24 cm(chamada de micro-AT) e outro de 22x22 cm(chamado de 2/3 baby).

   A imagem acima é de uma placa-mãe babyAT. Normalmente a placa AT não vinha com áudio, vídeo, rede, USB, nada integrado. Era apenas slots de expansão PCI de 32 ou 64 bits, slots ISA, EISA, chipset, memórias RAM do tipo EDO ou FPM (nem DDR existia ainda). As últimas surgiram com memórias SDR.

   O fator forma ATX(Advanced Technology eXtended) foi criado pela Intel nos anos 90 para substituir o ultrapassado formato AT, onde a refrigeração era ruim pela má organização e excesso de cabos e o processador era posicionado na mesma linha dos slots de expansão, fazendo com que muitas placas não pudessem ser encaixadas na placa-mãe.

  Com o formato ATX veio também a organização dos cabos e a inclusão de várias interfaces: o painel traseiro, onde está todos os conectores padrão para interface de áudio, vídeo, rede, USBs, enfim, tudo onboard, ou quase tudo em alguns modelos. Veja a imagem abaixo do painel traseiro da placa-mãe Biostar GF7050V.

  O processador foi reposicionado no fator forma ATX. Ele foi parar atrás dos conectores do painel traseiro, ficando assim, bem acima e longe dos slots de expansão. A memória RAM foi colocada ao lado ou acima do processador, enquanto que nas placas AT, as memórias ficavam próximas aos chips de controle. Observe a placa abaixo:

  A placa da imagem acima é do formato microATX com dimensões de 24,4 por 18,8 cm. Dentro do fator forma ATX existem variações: o formato FullATX, miniATX, flexATX e microATX.

   O fator forma ITX(Information Technology eXtended) foi criado pela VIA Technology, uma fabricante de processadores e diversos outros chips numa época em que a filosofia da empresa não era produzir computadores de alto desempenho, mas sim, criar maquinas para uso normal, como navegar na internet e escrever textos. O formato ITX chegou com poucos slots de expansão: no máximo era permitido dois slots PCI e muitos modelos de placas nem possuíam o slot AGP. Este padrão era baseado no já famoso formato ATX, pois possui a mesma furação para colocação de parafusos, a única diferença é o tamanho reduzido.

  Existem variações do formato ITX: é o Mini-ITX, com apenas 17x17 cm. Atualmente, com o foco das fabricantes no desempenho, mesmo as placas mini-ITX suportam os processadores mais atuais e modernos, como essa GigaByte GA-H170N-WiFi da foto abaixo:

  A VIA technology ainda criou placas menores, mas com furação diferente das ITX e ATX convencionais: são as nanoITX e picoITX. A imagem abaixo é de uma placa nano ITX:

   Normalmente estas placas são de baixo desempenho e criadas pela própria VIA, já que não há muito comércio para estes circuitos.

   As placas do formato AT tinham um determinado consumo de energia, que requeria um conector de alimentação padrão e específico para elas. Este conector esta representado abaixo:

   O conector era dividido em duas partes, uma era chamada de P8 e a outra de P9 e cada uma com 6 pinos. Não havia informações sobre a posição deles na placa, por causa disso muitos desavisados queimavam a placa-mãe por encaixar os conectores invertidos. A posição certa para encaixar estes cabos é com os polos negativos virados para o centro do conector como no desenho ao lado. Eles possuíam fios de tensão de 12 volts (fio amarelo), 5 volts (fio vermelho), -5 volts (fio branco) e -12 volts (fio azul) e quatro fios pretos para o polo negativo. O Power Good servia para comunicação com a placa-mãe. Caso a fonte apresente algum problema de instabilidade, a placa se desliga automaticamente para evitar danos as peças da mesma. Não havia recursos de desligamento via software. Toda vez que era necessário desligar o computador, o sistema operacional deveria ser encerrado e após isso o usuário tinha que apertar o botão liga/desliga por alguns instantes.

  As placas ATX e ITX já chegaram com o recurso de desligamento via software e um cabo de 24 volts especialmente para a CPU. Veja a pinagem do conector abaixo:

  O pino PS-ON (Power Supply On) juntamente com o 5 VSB permite que a placa-mãe entre em stand by, fazendo com que apenas os circuitos principais se mantenham ativos. Ao entrar no modo de descanso, um sinal é enviado pelo pino PS-ON que desativa algumas linhas de tensão, mas mantem a placa-mãe ligada. O desligamento via software também acontece ao mandar um sinal HIGH por este mesmo fio. Quando a placa é ligada (ao apertar o botão liga/desliga) esse sinal fica em LOW.

  Com isso também é possível ter nas placas ATX o recurso Wake On Lan, que é ligar e desligar o PC via rede, ou Wake On Modem, que é ligar e desligar o PC via placa de fax/modem.

  O PWR OK funciona de forma similar ao Power Good das placas AT. Se comunica com a fonte de alimentação para desligar caso houver instabilidades (Caso esteja tudo ok, um sinal de +5 Volts permanece nesta linha).

  As primeiras placas-mãe ATX e ITX do mercado vinham com apenas 20 pinos, deixando de lado os pinos 11, 12, 23 e 24, por não precisarem de tanta energia para funcionar. Com a evolução da tecnologia, foi necessário ter estes 4 pinos extras e ainda uma revisão no padrão ATX, chamado de ATX 1.3, com um conector de 24 volts especialmente para os circuito de alimentação da CPU. Abaixo você vê uma foto deste conector:

   Abaixo você vê o conector de 24 volts para o processador:

   Este cabo é chamado de "P4" pois possui 2 fios de DDP 12 Volts cada e 2 fios para o polo negativo. Em algumas placas de alto desempenho atuais, as com suporte ao ATX 2.0, ele pode ser duplo, isto é, 8 fios, com 48 volts no total. Vale lembrar que, nestas placas com conector duplo pode ser conectado o cabo P4 de 4 fios, mas a CPU terá uma alimentação limitada.

     Abaixo o conector P4 duplo, conhecido como EPS12V:

   Tanto o conector ATX 24 pinos(ou 20 pinos nas placas mais antigas) quanto o P4 e o EPS12V não é possível conectar de forma invertida, pois eles possuem um formato específico, é só observar bem as imagens e desenhos que você verá. Instalar o cabo na posição errada só é possível se aplicar muita força sobre o conector. Conectar de forma errada também gera a queima da placa-mãe.

  Vale lembrar que estes conectores são utilizados tanto nas placas ATX quanto nas ITX, exceto nas versões nanoITX e picoITX, pois são extremamente pequenas e econômicas e não necessitarem destes conectores.

 Em 2003 a Intel começou o desenvolvimento de um novo formato: o BTX (Balanced Technology eXtended). Ele era completamente diferente do ATX e priorizava a circulação do ar para a melhor refrigeração do Hardware. A placa-mãe era posicionada no lado da tampa lateral do gabinete e o HDD era posicionado na outra lateral numa "sub porta". Pra dizer que não era tão incompatível assim com o ATX, as placas BTX podiam usar a mesma fonte de alimentação pois os conectores de energia permaneceram os mesmos.

   Em 2005 foi lançado oficialmente e após algumas placas desenvolvidas, o projeto foi cancelado devido a baixa aceitação, incompatibilidade com o ATX e consequentemente preços mais elevados. Atualmente, em 2017, se encontra muito poucas placas BTX daquela época.

  O fator forma LPX (Low Profile eXtended) foi desenvolvido nos anos 80 pela Western Digital para encaixar placas de expansão em paralelo a placa-mãe, reduzindo assim a largura do gabinete. São fáceis de identificar pois possuem um slot muito grande para encaixar outra placa (chamada de backplane ou rizer) com vários slots que serão utilizados para as placas de expansão.

 Com a chegada das placas ATX, o formato LPX foi atualizado reunindo o que há de melhor nos dos formatos e assim criado as placas-mãe com fator forma NLX. Este possuía um conector macho de 340 pinos para encaixar uma placa rizer específica com slots de expansão. Veja a imagem de uma placa NLX:

  Tanto o LPX, quanto o NLX não vingaram pois eram utilizados em PCs compactos e não foram otimizados para refrigeração. Conforme o desempenho dos chips foi aumentando, necessitaram de mais fluxo de ar para conter o superaquecimento, o que este formato não proporcionou.

  Em 2015 a Intel anunciou no evento IDF de 2015 um novo formato de placa-mãe, medido em polegadas: o fator forma 5x5. Até então há muito poucos modelos.

   É importante saber que as placas respeitam os formatos mas elas podem ter dimensões um pouquinho maiores ou um pouquinho menores do que os padrões. Veja abaixo uma tabela com os principais formatos de placas-mãe, desde a época do Intel 286 até aos AMD Ryzen atuais:

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REFERÊNCIAS e CRÉDITOS

 

Texto, imagens, fotos e diagramas: Leonardo Ritter

Referências: Guia do Hardware; Clube do Hardware; TechTudo; TecMundo.

 

Última atualização: 30 de Outubro de 2018.

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