Формфактор — классификация устройств и компонентов¶
Формфактор (от англ. form factor) — характеристика физических размеров, геометрических пропорций, разъёмов и расположения крепёжных элементов устройства, компонента или изделия, определяющая их взаимозаменяемость и совместимость с другими устройствами и корпусами. Термин широко применяется в вычислительной технике, электронике, автопроме и других отраслях, где стандартизация габаритов обеспечивает совместимость продукции разных производителей.
¶Происхождение термина
В русский язык слово пришло из английского form factor, где изначально обозначало «форму и размер» изделия. В компьютерной индустрии термин закрепился в 1980-х годах в связи со стандартизацией корпусов персональных компьютеров и материнских плат. Ранее габариты оборудования определялись производителем индивидуально, что делало взаимозаменяемость компонентов невозможной. Появление отраслевых стандартов — прежде всего ATX от Intel в 1995 году — превратило формфактор в нормативное понятие, закреплённое в спецификациях.
¶Формфактор в компьютерной технике
¶Материнские платы и корпуса
Наиболее известные формфакторы персональных компьютеров:
| Формфактор | Год | Максимальные размеры платы, мм |
|---|---|---|
| AT | 1984 | 305 × 305 |
| Baby AT | 1987 | 220 × 330 |
| ATX | 1995 | 305 × 244 |
| microATX | 1997 | 244 × 244 |
| Mini-ITX | 2001 | 170 × 170 |
| Mini-STX | 2015 | 147 × 140 |
| FlexATX | 1999 | 229 × 191 |
Стандарт ATX определяет не только габариты платы, но и расположение разъёма питания, портов ввода-вывода, крепёжных отверстий и схему обдува. Корпус, соответствующий ATX, принимает платы всех перечисленных компактных формфакторов — это свойство обратной совместимости.
¶Серверные и промышленные стандарты
Для серверов используются формфакторы EATX (расширенный ATX), SSI EEB и proprietary-решения производителей. В промышленной автоматике распространены CompactPCI, VPX и EPIC, рассчитанные на вибрационные и температурные нагрузки.
¶Накопители данных
Формфактор жёстких дисков измеряется в дюймах по диаметру магнитных пластин:
- 3,5″ — настольные диски, габариты около 146 × 101,6 × 25,4 мм;
- 2,5″ — ноутбуки и портативные устройства, около 100 × 69,85 × 7–15 мм;
- 1,8″ — ультракомпактные ноутбуки (в основном вытеснены SSD);
- микродиски (Microdrive) — 1″ и меньше, снятые с производства.
Твердотельные накопители наследуют те же формфакторы: 2,5″ SSD подключается через SATA, а M.2 (ранее NGFF) — это картридж шириной 22 мм и длиной 30–110 мм, устанавливаемый напрямую в слот материнской платы. Формфактор M.2 определяет и тип разъёма (B-key, M-key или B+M-key), и поддерживаемый интерфейс (SATA, PCIe, NVMe).
¶Блоки питания
Стандартные формфакторы блоков питания: ATX (150 × 86 × 140 мм), SFX (125 × 63,5 × 100 мм), TFX, FlexATX и SFX-L. Совместимость блока питания с корпусом определяется именно формфактором.
¶Периферийные устройства
Клавиатуры делятся на полноразмерные (104–108 клавиш), компактные (75%), TKL (без цифрового блока, 87 клавиш) и 60%. Мышь, принтеры, мониторы формфактора не имеют в строгом стандартизированном смысле, однако для мониторов используют понятия «плоский», «изогнутый» и соотношение сторон (16:9, 21:9, 32:9).
¶Формфактор в мобильных устройствах
Смартфоны и планшеты формфактор не имеют в смысле стандартизации — габариты определяются производителем. Тем не менее в обиходе различают:
- моноблок — классический смартфон;
- раскладной (clamshell) — Galaxy Z Flip и аналоги;
- книжка (fold) — Galaxy Z Fold и аналоги;
- слайдер — устройство с выдвижной клавиатурой или экраном.
¶Формфактор в электронных компонентах
Разъёмы и микросхемы также имеют формфакторы. Распространённые примеры:
- DIP (Dual In-line Package) — двусторонний корпус с ножками;
- SOP / SOIC — поверхностный монтаж;
- QFP — корпус с гибкими ножками по четырём сторонам;
- BGA — шариковая разводка под корпусом;
- TO-220, TO-92 — корпуса транзисторов и стабилизаторов.
Разъёмы USB (Type-A, Type-B, Type-C, Micro-USB, Mini-USB), HDMI, DisplayPort, RJ-45 — это тоже формфакторы, определяющие физическую форму контактов.
¶Формфактор в автомобилестроении
В автопроме формфактор описывает компоновку кузова и расположение агрегатов. Характерные типы:
- седан — три объёма (двигатель, пассажирский салон, багажник);
- хэтчбек — два объёма, задняя дверь поднимается вместе с задним стеклом;
- универсал — увеличенный багажный отсек;
- купе — две двери, спортивная компоновка;
- кроссовер — повышенная посадка, передний привод;
- минивэн — максимум пассажирских мест.
Формфактор шасси определяет и размещение силовой установки: переднемоторный переднеприводный, переднемоторный заднеприводный, заднемоторный и полноприводный варианты.
¶Значение стандартизации
Единые формфакторы обеспечивают:
- Взаимозаменяемость — потребитель может заменить компонент без замены всей системы.
- Конкуренцию — несколько производителей выпускают совместимые изделия.
- Снижение стоимости — массовое производство стандартизированных компонентов дешевле мелкосерийного.
- Упрощение обслуживания — ремонт и модернизация выполняются без индивидуальной подгонки.
Основные организации, разрабатывающие формфакторные стандарты: Intel, AMD, ATX Open Specification, JEDEC (память), USB Implementers Forum, VESA (мониторы и крепления).
¶См. также
- ATX
- M.2
- Единый модульный источник питания
- Стандартизация
¶Источники
- Инструкция по эксплуатации материнских плат, Intel Corporation
- Спецификация ATX, Intel Corporation, 1995–2020
- JEDEC Solid State Technology Association, стандарты памяти
- USB Implementers Forum, спецификации USB Type-C
- SAE International, классификация кузовов автомобилей
