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:

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:

1. Взаимозаменяемость — потребитель может заменить компонент без замены всей системы.
2. Конкуренцию — несколько производителей выпускают совместимые изделия.
3. Снижение стоимости — массовое производство стандартизированных компонентов дешевле мелкосерийного.
4. 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