主板尺寸与结构演变：从ATX到BTX的创新之路
主板尺寸与结构演变：从ATX到BTX的创新之路
主板作为电脑的核心组件，其尺寸和结构设计直接影响着电脑的性能与扩展性。从早期的AT到最新的BTX，主板经历了多次革新，不仅在尺寸上更加紧凑，还在功能和散热等方面实现了重大突破。本文将为您详细介绍主板尺寸的差异以及结构演变的历史。
主板尺寸差异
主板尺寸影响性能和扩展性，遵循统一标准。主板，作为电脑各设备的连接枢纽，其尺寸大小直接影响着电脑的性能与扩展性。一般来说，ATX主板的尺寸大于MATX，而MATX又大于UATX。为了协调众多设备之间的关系，并确保主板上的元器件如芯片组、I/O控制芯片、扩展插槽等能够正常工作，制定一套统一的标准显得尤为重要。这套标准不仅规定了主板的尺寸、形状，还包括了所使用的电源规格等，所有主板生产厂商都必须严格遵循。此外，还有迷你型的Mini-ITX主板，为那些需要小巧尺寸的用户提供了选择。
M-ATX主板
M-ATX，即紧凑型主板，是介于ATX与UATX之间的主板尺寸。其设计更为紧凑，适合那些对空间有要求的用户。尽管尺寸较小，但介于ATX和UATX之间，适合空间有限用户，但同样具备高性能和扩展性，能够满足大部分用户的日常需求。
ATX主板
ATX，即标准型主板，其尺寸适中，适合大多数用户的需求。相较于M-ATX，其设计更为宽敞，提供了更多的扩展槽和接口，适用于需要更多功能和升级空间的用户。适中尺寸，适合大多数用户，提供丰富扩展槽和接口，是市场主流。
E-ATX主板
E-ATX，即增强型主板，其设计更为宽敞，扩展槽和接口数量相较于ATX更为丰富。这款主板适合那些对系统功能和升级空间有更高要求的专业用户。更大尺寸，丰富的扩展槽和接口，适合对系统功能和升级空间要求较高的用户。
主板结构演变
结构多样性和历史演变
描述了从AT到BTX的主板结构演变，解决旧有标准的不足，实现更高效、紧凑的设计。主板结构多种多样，包括AT、Baby-AT、ATX、Micro ATX、LPX、NLX、Flex ATX、EATX、WATX以及BTX等。其中，AT和Baby-AT作为较老旧的主板结构，已逐渐被淘汰。而LPX、NLX、Flex ATX作为ATX的变种，在国外品牌机中较为常见，国内则较少见。EATX和WATX则主要适用于服务器或工作站主板。目前市场上最常见的是ATX主板，其扩展插槽丰富，尤其是PCI插槽数量，通常在4-6个之间。Micro ATX，也被称为Mini ATX，是ATX的简化版，即通常所说的“小板”，其扩展插槽较少，PCI插槽数量通常在3个或3个以下，多用于品牌机并配备小型机箱。至于BTX，则是英特尔推出的最新一代主板结构。
回顾PC的发展历史，1984年IBM推出了PCAT，标志着AT主板的诞生。其尺寸为13"×12"，集成了控制芯片和8个I/0扩充插槽。为了支持新的较大尺寸的AT格式适配卡，系统单元（机箱）在水平方向增加了2英寸，高度增加了1英寸。此外，还将8位数据、20位地址的XT扩展槽升级为16位数据、24位地址的AT扩展槽。为了保持向下兼容性，它保留了62脚的XT扩展槽，并在同一列中增加了36脚的扩展槽。这种策略使得PC AT总线结构能够适应不同的扩展需求，至今仍能在Pentium/PCI系统上正常运行。
PC AT的初始设计理念是，扩展总线的运行速度应与微处理器时钟速率保持一致。例如，当微处理器为6MHz的286时，总线速度也是6MHz；而8MHz的微处理器则配备8MHz的总线。随着微处理器速度的提升，扩展总线速度的升级也相对简单。后期，部分PC AT系统的扩展总线速度甚至达到了10和12MHz。但需注意的是，并非所有适配器都能在这样的高速下稳定工作。因此，多数PC AT主板仍维持8或8.33MHz的扩展总线速率，以确保兼容性和稳定性。
AT主板以其较大的尺寸，提供了充足的元件放置空间和扩充插槽。然而，随着电子元件集成度的提升，功能相同的主板无需再占用全AT尺寸。基于此，1990年推出了更为紧凑的Baby/Mini AT主板规范，简称Baby AT主板。
Baby AT主板在继承了AT主板的I/0扩展插槽、键盘插座等外设接口及元件布局的基础上，通过优化内存槽等内部元件结构，并借助大规模集成电路的集成优势，成功实现了比AT主板更为紧凑的布局，同时不减功能。
随着计算机硬件技术的持续进步，主板上集成的功能日益增多，单一的AT或Baby AT主板已难以满足所有需求。为此，许多主板制造商采取了折衷方案：在压缩空间、减少不常用零部件的同时，适当加宽Baby AT主板以增加使用面积，从而衍生出众多尺寸不一的Baby AT主板。这些主板在保留基本I/0插槽、外围设备接口及主板固定孔位置的基础上，实现了灵活多变的使用空间。其中，3/4Baby AT主板（尺寸为26.5cm×22cm，即10.7"×8.7"）和7个I/0扩展槽的配置，成为了市场上的常见规格。
由于Baby AT主板市场的不规范和AT主板结构过于陈旧，英特尔在1995年1月公布了扩展AT主板结构，即ATX（AT extended）主板标准。这一标准迅速得到世界主要主板厂商的支持，并已成为最广泛的工业标准。随后，在1997年2月，ATX2.01版主板规范问世。
Baby AT主板结构标准的不足之处主要表现在几个方面。首先，其主板横向宽度较窄，一般为22cm，导致直接从主板引出接口的空间受限，进而限制了对外接口的数量，这在功能日益强大的微机上显得尤为突出。其次，CPU和I/O插槽的位置安排也不尽合理。早期的CPU性能较低、功耗小，散热要求不高。然而，随着CPU性能的提升和功耗的增加，稳定的散热装置变得至关重要。但在AT结构中，CPU位于扩展槽下方，这导致许多全长的扩展卡无法插入或插入后妨碍CPU风扇的运转。此外，内存插槽的位置也不合理，安装和更换内存条往往需要拆下电源或主板，极为不便。同时，软硬盘控制器及支架没有特定位置，造成线缆过长，不仅增加了内部连线的复杂性，还可能影响高速硬盘的转速。
针对这些缺点，ATX主板进行了多项改进。首先，ATX采用了7个I/O插槽，并优化了CPU与I/O插槽、内存插槽的位置，使得布局更加合理。此外，还优化了软硬盘驱动器接口位置，提高了主板的兼容性和可扩充性。特别值得一提的是，ATX主板还配备了增强的电源管理功能，实现了电脑的软件开/关机和绿色节能。而Micro ATX作为ATX的简化版本，也保持了与ATX兼容的主板背板外设接口位置。
Micro ATX主板相较于ATX主板，其扩展插槽数量减少至3-4个，DIMM插槽为2-3个，从而在横向上缩小了主板的宽度，总面积减少了约0.92平方英寸，使得结构更为紧凑。根据Micro ATX标准，主板上应集成图形和音频处理功能，以满足用户的需求。目前，许多品牌机主板已采用Micro ATX标准，同时在DIY市场上也能经常见到其身影。
BTX，即Balanced Technology Extended，是英特尔提出的新型主板架构，旨在替代传统的ATX结构。它带来了革命性的改变，即在保持性能的同时，实现了最小的体积。新架构对接口、总线和设备都提出了新的要求，预示着杂乱无章、接线凌乱且充满噪音的传统PC机即将被淘汰。当然，新架构也提供了某种程度的向后兼容性，以确保技术革命的平稳过渡。
BTX主板支持Low-profile设计，使得系统结构更加紧凑；同时，针对散热和气流运动进行了优化设计，以改善主板的线路布局。此外，BTX主板的安装更为简便，机械性能也经过了精心优化。而且，BTX还提供了出色的兼容性，推出了多种派生版本以适应不同的需求。
在散热系统方面，新型BTX主板预装了SRM（支持及保持模块）以优化散热性能，特别是对CPU的散热。此外，散热系统在BTX术语中也被称作热模块，它通常包括散热器和气流通道。目前，已开发出full-size和low-profile两种类型的热模块，以满足不同的散热需求。
随着新技术的持续进步，未来BTX主板将逐步淘汰传统的串口、并口、PS/2等接口，实现更简洁、高效的连接方式。至此，关于主板大小型号的介绍就告一段落了。