1. 개요
x86 아키텍처 컴퓨터의 표준 규격으로 폼 팩터 규격이라고 한다. 1990년대 중반까지 쓰이던 IBM의 AT 규격을 대체하기 위해 인텔에서 1995년에 발표했다.이 규격은 메인보드 뿐만 아니라 메인보드가 설치되는 컴퓨터 케이스와 전원 공급 장치 모두를 아우르는 규격이다.
인텔에서 2000년에 BTX 같은 후속 표준이 나왔으나 서버나 워크스테이션을 제외하면 사실상 사장되었다. 이때문에 인텔에서는 ATX 규격을 지속적으로 개선하고 있으며 최신 규격은 2023년에 나온 ATX 3.1이다.
2. 상세
기존 AT 폼 팩터 규격은 IBM-PC AT(286) 시절부터 쓰이다가 1985년의 Baby AT 규격 발표와 함께 완성된 것이었다. 이 때의 메인보드 구조는 확장카드 슬롯과 램 슬롯이 평행하게 줄지어 있었고, 확장카드 슬롯 옆에 CPU가 설치되는 구조였다.[1] 하지만 이 구조는 PC가 발전하면서 문제가 생겼다. 당시 386 PC까지는 CPU 냉각에 방열판만 쓰는 정도였다. 486에 들어서 쿨링팬이 달렸으나 CPU의 발열이 점점 커지면서 쿨러의 크기도 커졌고, 또한 486에서 확장슬롯이 VESA로 확장되면서 확장카드의 길이도 길어졌다. 이 때문에 기존 AT 폼 팩터 규격은 확장카드와 CPU 쿨러의 간섭이 발생하게 된 것.ATX 폼 팩터 규격은 CPU의 위치를 확장카드 슬롯 위로 옮기고, 램 슬롯을 90도 돌려 CPU 옆쪽으로 옮긴 규격이다.[2]
인텔은 이 규격을 430FX 칩셋이 발표된 1995년에 인텔 Advanced/ATX(토르 430FX)라는 ATX 메인보드 레퍼런스로 처음 공개했으나 본격적으로 제품이 시중에 유통된것은 430HX 칩셋이 등장한 1996년이었으며, 시장이 펜티엄 2로 넘어가는 시점에서 거의 정착되었다. 이 폼펙터가 공개된지 27년이 지난 2022년 현재도 거의 모든 데스크탑 PC는 이 규격을 기반으로 하여 나오고 있다보니 이제는 어엿한 장수만세 규격이 되었다.
다만 아래 나오겠지만, 현재는 확장슬롯등이 거의 의미가 없어지면서 고성능 메인보드들 마저 m-atx방식으로 나오는 추세에 있다.
2.1. 전원 공급 장치
의
폼팩터 일람
부분을
참고하십시오.메인보드 규격이 바뀌니 컴퓨터 케이스와 전원 공급 장치도 바뀌었다. AT 메인보드 파워 커넥터는 서로 같은 모양의 커넥터 두 개가 연결되며 잘못 연결한 경우 메인보드가 타 버릴 수도 있었다.[3] ATX에서는 20 커넥터 하나로 시스템 전원을 공급하며, 반대로 꽂을 수 없도록 커넥터가 설계되어 있다.
AT 전원 공급 장치는 파워 자체에 전원 스위치가 달려 있어서 케이스에 달려 있는 막대기나 별도의 스위치로 컴퓨터의 전원을 켜고 껐다.[4] 반면 ATX는 전원 버튼이 메인보드와 연결되어 있으며 전기적 신호를 통해서 파워를 제어한다. 전원 제어가 메인보드로 옮겨 간 덕분에 OS에서 종료 명령을 내렸을 때 전원이 자동으로 꺼지는 기능이 추가된 건 덤.[5] Windows 95에서는 메인보드가 APM을 지원하는 경우 자동으로 전원이 꺼지며, Windows 98 이후부터는 ACPI 지원이 추가되었다. APM이나 ACPI를 지원하지 않거나, 설정이 꼬였거나, 아예 AT 메인보드를 쓴다면[6] " 이제 컴퓨터 전원을 끄셔도 됩니다" 문구를 봐야만 했다.
ATX 버전이 올라갈수록 운영체제의 통제가 강화되어 에너지를 효율적으로 쓸 수 있게 되었고,[7] 뻥파워 사태가 전세계적으로 대두되면서 인증이 빡세지기 시작했다. 또한, AT와 다르게 파워를 컴퓨터가 직접 제어하기 때문에 대기전력이 생겼고, 따라서 메인보드 배터리가 떨어져도 전원선이 꽂혀 있으면 메인보드가 초기화되지 않는다. 다만 이런 대기전력 때문에 ATX 2.31부터는 대기전력을 1Wh 미만, ATX 3.0부터는 0.5Wh 미만으로 제작해야 한다.
- 2003년 이전에 적용된 ATX 규격의 파워는 20핀 전원을 사용하였는데 이 당시에는 CPU 보조전원이 없는 경우가 많았다. 주로 펜티엄2~펜티엄 3에 사용한 규격이다.
- 2003년에 등장한 ATX 2.0부터는 늘어나는 12볼트 전력소모를 감당하기 위해 메인보드 메인보드 20핀 전원에 4핀이 추가된 24핀(20+4)을 사용하기 시작했다. 또한 CPU 보조전원도 펜티엄 4와 함께 발표된 ATX 12V에서 같이 도입되었다. 그리고 12V 출력이 중요해지기 시작하면서 12V 싱글레일에서 다중레일도 표준 규격으로 추가되었다.
- 2003년에 도입된 CPU 보조전원은 일반적인 사용환경에서는 4핀 1개가 전부였으나 시간이 흘러 CPU의 성능이 더욱 좋아져 그만큼 소비전력이 늘어나 8핀(4+4) 1개나 8핀 2개를 사용하는 경우도 늘어나게 되었다. 다만 2020년대 기준으로 보급형~중급형 메인보드들의 경우 4핀 1개나 8핀 1개만 사용하는 경우가 많으며 고사양 메인보드들의 경우 8핀 2개가 들어가는 경우가 많아졌다.
- 2022년에 등장한 ATX 3.0 규격부터는 그래픽카드의 전력소모가 증가하는 추세에 따라 하나에 최대 600W[8]나 전송할 수 있는 12VHPWR라는 이름의 PCIe 확장 카드용 16핀 전원이 등장했다. # 그러나 걸쇠를 과도하게 줄여 케이블 결착미비로 인한 발화 사고를 유발하는 등의 문제로 1년만에 12V-2×6라는 새 단자로의 개정이 추진되고 있다. 기존 12VHPWR과 호환성을 가지며, 케이블 연결 신호 감지용 4핀을 기존 대비 2mm 더 짧게 줄여 케이블 밀착을 유도한다.
2020년에 전력 효율성을 끌어올리기 위한 규격으로 ATX12VO라는 것도 발표되었는데, 이는 파워서플라이의 출력을 12V 하나만으로 통일하고 SATA 전원[9]의 출력은 메인보드로 넘긴 규격이다. # 하지만 2022년 3.0까지 발표되었음에도 #[10] 조립식 컴퓨터 시장에서는 거의 쓰이지 않는다. 기존 ATX 버전업들과는 달리 호환성이 거의 없고 구조상 메인보드에 부담이 가서 원가 상승 요소가 되기 때문. 그에 비해 레노버 등과 같은 벤더 업체들의 서버, 워크스테이션에서는 파워와 메인보드까지 함께 제조하는 특성상 12VO를 채택하고 이와 함께 SATA 파워 뿐만 아니라 PSU에서 모든 케이블을 메인보드로 연결하고 PCIe 카드용 보조전원의 출력까지 메인보드에 장착해 유지보수성을 높인 제품들을 흔히 볼 수 있다.
델, HP 등은 ATX12VO 표준이 발표되기 전부터 12VO와 비슷하게 ATX의 5V, 3.3V와 같은 핀들을 쳐내고 12V만 남긴 커넥터를 사용하기도 한다.
2.2. 메인보드 폼 팩터
아래 규격 기준은 다음과 같다.백판넬(Back panel) × 스탠딩(Standing)[세로×가로]
의
규격(Form factor)
부분을
참고하십시오.2.2.1. ATX
표준적인 규격으로, 12'×9.6'(305mm × 244mm) 이다.1990년대 첫 등장부터 확장성이 좋아 많이 쓰였으나 2003년에 출시한 펜티엄4 시기 이후로 점차 사운드, 랜이 메인보드에 내장하게 되어 산업용 등의 일부 환경을 제외한 대다수의 컴퓨터가 사운드카드 등의 외부 확장카드가 필요성이 점점 낮아지게 되어 가격도 저렴하면서 크기도 작은 mATX의 빈도가 2010년대부터 점차 높아져 2020년대에는 표준자리를 mATX에 내주는 지경에 이르렀다.
그럴수 밖에 없는게 일반 사무용이나 가정에서는 내장그래픽[12]만 쓰거나 그래픽카드 1장만 사용하는 경우가 대부분이라 그렇다. 단, 대장급 공랭 CPU 쿨러 등의 크기가 큰 쿨러를 사용하는 경우 mATX 메인보드의 경우 장착 과정에서 램이나 그래픽카드의 간섭이 있는 경우가 많아 장착 과정에서 간섭이 적은 ATX 메인보드의 수요가 여전히 있긴하다.
2.2.2. micro ATX(mATX, M-ATX)
micro ATX는 규격상으로는 171.45mm × 171.45mm ~ 244mm × 244mm이나, 실질적으로 높이는 모두 244mm이며[13]너비는 제조사에 따라 아래 3종류의 메인보드로 제작되는 경우가 많다. 표준 ATX 메인보드보다 확장에 불리하여 배선 길이나 부품 두께[14]에 신경을 쓸 필요가 있다.일반ATX에 비해 보드 크기가 작아 조립의 난이도가 상승하며 추가적으로 장치를 달기도 힘들다. 그럼에도 일반ATX의 자리를 밀어내고 사실상 표준규격이 되었다. 그래픽 카드를 제외한 대다수의 확장카드들이 몰락한 상황이라 굳이 보드 크기가 클 이유가 없기 때문이다. 케이스 호환성을 높힐 수 있는데다가 메인보드에 내장된 랜카드, 사운드카드등의 성능이 좋아졌고, 확장이 필요한 경우에도 대부분 USB로 확장이 가능해진것 또한 대세가 된 원인이다. 현재 추가슬롯을 쓰는 경우라면 인터넷 방송등을 위한 캡쳐보드설치나 메인보드에 랜, 사운드등이 고장나 대체용으로 pcie슬롯에 꽂아 쓰는 경우가 대부분이다[15].
설령 확장이 필요하더라도 절대다수가 PCIe 형태로 바뀌면서 메인보드 크기가 굳이 ATX 만큼 커질 필요가 없어졌다. 그렇다고 ITX 처럼 PCIe 슬롯 한개에 램슬롯 두개만 쓰기에는 뭔가 허전한 느낌을 지울 수 없으며 추후 확장이 필요할때도 문제가 될 수 있다. 따라서 그래픽 카드용 PCIE슬롯, PCIe 슬롯, 일반PCI슬롯[16] 1개 씩과 램슬롯 4개[17]를 각각 달고나오는 mATX가 거의 표준형태가 되었다. PCIe계열의 슬롯의 경우 간혹 2개씩 달고 나오는 경우도 있긴하나 그래픽카드, CPU쿨러와의 간섭등으로 실질적으로 2개를 동시에 사용하기는 어렵다. 최근에는nvme 가 활성화 되면서 그래픽 카드용 PCIE슬롯과 nvme슬롯 2개만 달고 나오는 경우도 늘고 있다,
아래의 경우 메인보드의 규격으로 제조사에 따라 크기가 다르며 mATX는 보통 3종류가 대부분이다.
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| ATX와 micro-ATX 그리고 미니멈 micro-ATX |
- 표준형(244mm x 244mm) : 가로와 세로 길이가 같아 정사각형으로, 하급 보드는 램 슬롯이 2개인 경우도 있지만 램슬롯 4개가 들어가는 경우가 많다. 다만 가로 길이가 짧은 미니(멈) mATX에 비해 크기가 있어서 미니타워나 LP 케이스 크기에 따라 작은 케이스의 경우 저장장치나 파워서플라이 연결 선을 정리하기가 어려워져 조립 난이도가 있을 수도 있다.
- 미니(멈)(244mm × 193mm) : 가로가 짧으며 대부분 램 슬롯이 2개인 경우가 많지만 크기가 작다. 그래서 크기가 작은 미니타워 케이스나 LP 케이스에도 그나마 mATX 메인보드 중에 조립하기에는 가장 수월하다.
- 중간(244mm × 약 200~230mm) : 미니(멈)과 비슷한 상황이지만 가로가 짧은 미니 mATX에 비해 약간 더 길어 메인보드 제조사에 따라 램 4슬롯을 지원하는 경우도 있다.
2.2.3. Extended ATX(E-ATX)
305mm × 330mm 규격으로 확장카드를 다량으로 장착해야하는 서버나 워크스테이션, 하드코어 게이밍, 초고급형 메인보드 등에 꾸준하게 쓰이고 있다.2.2.4. ITX
원래는 215mm × 191mm였으나 현재는 170mm × 170mm 규격의 mini-ITX가 훨씬 많이 쓰인다. 미니 PC에 주로 쓰인다.3. 여담
일반 ATX 규격으로 출시된 케이스들은 AT 규격 메인보드와의 하위 호환성을 가진다.[18] 다만 그 반대로는 불가능하다.[19]
[1]
Baby AT 규격의 발표 전까지는 ATX 규격에서처럼 CPU가 슬롯 상단에 위치했다.
[2]
90도로 돌리지 않고 위치만 바꾸거나 그대로인 보드도 있다.
[3]
올바른 연결 방법은 두 커넥터를 모두 연결했을때 검은색 케이블들이 가운데로 모여있으면 된다.
[4]
이 경우는 삼성 등의 메이커 PC의 경우고 대부분 AT 규격 조립 PC들은 케이스에 직접 붙일 수 있도록 전원 공급 장치에서 나오는 검은색 굵은 케이블에 전원 스위치가 달려있다.
[5]
이외에도 전원 버튼이 아닌 키보드 또는 마우스, 심지어 네트워크로도 전원을 켤 수 있게 되었다. 네트워크를 이용한 전원 켜는 방법은
WOL 참조.
[6]
이 경우 정확히는 AT규격 파워서플라이를 사용하는 경우다. AT와 ATX가 공존하던 시절에는 폼팩터 상관없이 이 두 파워 규격을 모두 지원하는 겸용 보드도 상당수 존재하였다.
[7]
운영체제가 저전력 모드로 실행시 파워를 제어해 전력소모를 줄인다. 운영체제와 파워 둘 다 이를 지원해야 한다.
[8]
150W, 300W, 450W, 600W의 4종류가 있다. 몇 W짜리인지는 케이블 단자에 기재하도록 되어 있다.
[9]
3.3V와 5V를 사용한다.
[10]
메인 전원 커넥터가 기존 24핀에서 10핀으로, 보조 전원 커넥터가 8핀에서 6핀으로 축소
[세로×가로]
미국식 순서
[12]
iGPU/APU, 참고로 코어2 듀오/쿼드 시기에는 메인보드에 내장된 온보드 그래픽이었으나 이후에 출시된 CPU들의 경우 CPU 내부에 내장그래픽이 들어가는 경우가 많아졌다.
[13]
높이 203mm인 규격은 별도로 DTX라고 부른다. 203mm × 244mm는 DTX, 203mm × 170mm는 mini-DTX
[14]
주로 3슬롯 이상의 두꺼운 그래픽카드가 메인보드 하단 포트를 가리는 경우가 많다. 특히 USB 3.0 헤더잭은 덩치가 커서 아래로 잘 구부려지지 않기 때문에 간섭을 피할 수 없다면 ㄱ자 꺾임 젠더를 사용해야 한다.
[15]
과거에 많이쓰던 TV수신카드 역시 OTT의 확산등으로 거의 몰락한 상황이며 그나마 남은 소수의 사용자들도 외장카드를 쓰고 있다. 현재 내장수신카드는 거의 재고품만 파는 느낌이 강해졌으며 이를 팔았던 업체들도 윈도우 버젼에 맞춰 드라이브정도만 업데이트 해주고 있는 상황이다. 다만 사운드카드의 경우 따로 확장슬롯에 고성능 카드를 꼽는 경우도 있긴하다.
[16]
점차 달지 않는 추세가 되고 있다.
[17]
메인보드 칩셋에 따라 2개만 달고 나오는 경우도 있다.
[18]
M-ATX 규격이나 일부 슬림계열은 장착불가.
[19]
다만 최근 나온 케이스들은 전원 버튼이 베젤에 붙어있는 경우가 대부분이라 AT 규격 메인보드는 장착할 수 있지만 전원 버튼은 케이스를 직접 개조하는 수밖에 없다. AT규격 메인보드가 ATX규격 기능까지 가지고있다면 해당없음. 추가로 최근 케이스들은 ATX폼팩터에 맞게끔 설계된 제품들이 많기에 해당 케이스에 장착할 AT규격 메인보드의 크기가 크면 장착할 수 없는 경우가 있으니 주의할 것.