为何光刻机已经步入7nm时代,主流PC部件的尺寸还是如此“狂野”?主流计算机硬件的尺寸主要由什么决定?

为何光刻机已经步入7nm时代,主流PC部件的尺寸还是如此“狂野”?主流计算机硬件的尺寸主要由什么决定?

台式机:尺寸已经足够合适,没必要再进一步缩小(嫌大就选ITX或者STX甚至是NUC)。笔记本:主流尺寸是13.3英寸到15.6英寸,再小就影响人机交互了(屏幕和键盘)。

台式机主板规范是Intel等厂商定的(Thin Mini-ITX跟威盛有关),规定了主板尺寸、固定孔位、后置I/O接口挡板规格和主板特定区域元件高度等,Mini-STX规范还对前置I/O接口进行了规定。

标准ATX主板的尺寸为305mm*244mm,标准Micro-ATX主板的尺寸为244mm*244mm,标准Mini-ITX主板的尺寸为170mm*170mm,这些规范已经多年没有修改。但主板上的很多元器件都经历了小型化。另外下图中其实并非标准Micro-ATX主板。

说到固态……

而显卡(或者说PCIe卡)的物理规格是PCI SIG制定的,分为全高和半高两种,此外还有全长和半长之分。消费级显卡的越肩式PCB、两槽半的厚度和超厚的背板都不是标准PCIe卡规格。

全高双槽卡:

全高单槽卡:

半高单槽卡:

同时也是HHHL规格(半高半长),很多AIC固态也是HHHL规格。

图片来源:https://www.amd.com/en/graphics/workstation-series

原回答:

要说主流PC的话,笔记本电脑算主流PC吧?

很早以前,北桥就被集成进了CPU(从一代酷睿i系列,也就是Westmere架构开始,虽然那时还是独立于CPU Die之外,从SNB开始北桥以及核显就被完全集成进CPU了,通过Ringbus连接)。而Intel的南桥变成了PCH(从SNB开始),低压U的PCH跟CPU在同一块基板上,标压U的PCH放在主板上。而AMD的南桥则被完全集成进了CPU(对,移动版锐龙是SoC)。

集成内存控制器和PCIe控制器带来的好处显而易见。其实桌面版锐龙也是SoC,CPU集成了相当数量的SATA和USB接口(而且也确实有无板载南桥的产品,如Deskmini A300)。另外,EPYC也是SoC,很多EPYC的主板都没有板载南桥。

大约从Haswell开始,笔记本开始采用M.2固态和无线网卡。到了Kaby Lake-Refresh(也就是8250U这一代),笔记本标配SSD基本完成了从SATA AHCI SSD到PCIe NVMe SSD的进化。在物理外形上,从最早的2.5英寸SATA SSD(以及昙花一现的1.8英寸SATA SSD),到mSATA SSD(分为全高和半高两种),再到M.2 2280 SSD(当然还有2260、2242和2230的),SSD的占地面积越来越小。很多轻薄本甚至取消了2.5英寸盘位。无线网卡也完成了从mini PCIe到M.2 2230的进化(还有1630的以及板载的)。

从外部看,屏幕边框变窄,电源适配器从“砖头式”向“手机充电器式”或者说“直插式”的转变,无不体现着器件的小型化和集成度的提高。

至于台式机,ATX规范的确有些老旧了,24Pin电源线在品牌机上已经踪影难觅,各大厂商都用上了自己的魔改供电。电源出来的有+12V和+5V就够了,不用说-12V和-5V,就是+3.3V也没有了,直接通过主板上的DC-DC电路转出。同样的,SATA供电也从主板上接了。