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什麼是 ITX 主機板?

作者:Ryan Tsai | 2023/8/11 上午 01:28:24

ITX 主機板介紹

Information Technology Extended」或稱ITX,是由 VIA Technologies 開發的小型電腦主機板的板型。相較於ATX 主機板microATX主機板Mini-ITX主機板等板型,其尺寸通常較小,適用於小型(SFF)運算單元。儘管USB、乙太網路(Ethernet)、音訊等規格被視為標配,ITX仍使用小型且低功耗的中央處理器(CPU)及數量較少的擴充插槽和連接器。

當我們為空間受限,想開發小型、強大且輕巧的系統,ITX主機板是熱門的選項,經常被用做互動式資訊站(Kiosk)及數位看板(Digital Signage)等嵌入式系統。

 

ITX 主機板如何逐漸演進?

ITX 主機板的開發

2001年問世以來,ITX 板型已出現數種不同變化,且無庸置疑的,也有所改良。例如,2001 年推出的 Mini-ITX 尺寸僅 17 公分×17 公分;2003年推出的 Nano-ITX 甚至比Mini-ITX更小,尺寸為 12 公分 x 12 公分;2007年推出的Pico-ITX,則是最小的單板電腦(SBC)板型之一,尺寸僅為 10 公分 x 7.2 公分。

除了不同的主機板尺寸變化外,ITX 板型的發展亦納入新的功能和技術。舉例來說,較新款的 ITX主機板現已配備進階功能,例如支援更快的處理器、更高的記憶體空間和更多的I/O連接埠。這些產品通常也結合其他如 Wi-FiBluetooth,及USB 3.2等技術。整體而言,ITX 板型已變得更小巧、功能更先進且用途更廣泛,在注重尺寸的應用領域中成為熱門的主機板選項。

 

如何選擇最佳的 ITX 主機板?

在嘗試選擇合乎需求的ITX主機板時,您可能會意識到必須符合特定標準 (其中一些可能特別重要),而這完全取決於您電腦所服務的產業。例如以下幾項必定出現的常見考量:您的應用對運算效能的需求大於儲存、對網路連線需求大於連接週邊裝置、對顯示效果的需求大於控制訊號,以此類推。

這些考量將成為購買 ITX主機板的決定性因素,畢竟您會希望自己業務的一切都準確合乎需求。因此,快速瀏覽下列各節,您將掌握基本的指導準則,等到要組裝電腦時,就會知道市面上的主機板有哪些功能和特性是選擇的關鍵,哪些只有裝飾性質,也就是浪費金錢。

我應該保留什麼硬體?

如果只是升級個人電腦系統,首先必須審視先前的ITX主機板方面有那些優點和缺點。由於硬體升級您業務的停機時間息息相關,您肯定不希望在最後才對這樣的配置感到後悔,還得為了每個硬體微調關閉系統電源。任何表現欠佳的服務,和如成像攝影機故障或WiFi速度穩定性欠佳這類潛在問題,應會立即成為您的首要任務。查明問題出在哪裡。是不是低頻寬的USB介面無法提供高解析度相機足夠的餘裕?是不是舊有SATA硬碟導致程式不時停止運作?如果您現在不希望與 ITX 主機板一併升級某些週邊裝置,請確保它們的狀況完好如新。記錄所有已知表現欠佳的問題,事先加以測試,然後再編列相關預算。

主機板上必須安裝哪些硬體?

對於建置新系統的工作來說,這是最迫切的問題。一切都取決於您的業務會執行哪些應用程式。以下經驗法則可指引您提出正確問題,但您必須事先預期每一種答案,都會有所取捨。

  • 甚麼是該應用的優先考量?是運算效能、空間、儲存、繪圖、控制訊號或其他方面?
  • 系統是否持久耐用並可大量用於不間斷的運算,該系統包括熱功耗(Thermal Design Power, TDP)桌上型電腦CPU和圖像處理器(GPU)?對用電量和用於散熱系統的空間,是否需要審慎編列相關預算?
  • 我是否必須為了m.2 SSD 儲存裝置和 WiFi 網路卡節省空間,還是不在乎尺寸,能欣然接受傳統、厚重的普通SATA硬碟和十億位元Ethernet (GbE) (別忘了搭配使用的光纖電纜)
  • 支援顯示卡的PCI-E介面,對我的業務是否有其必要?CPU內建顯示卡的運算力是否足以處理如雙顯示器、影像處理、視訊串流等對業務相當重要的工作?
  • 我的服務是否仰賴快速和即時執行工作的能力,因而得確保有足夠的記憶體?16G是否夠用?或者我應該把它擴充到64G

我還需要 ITX 主機板的其他哪些功能?

某些ITX主機板是專為特定產業的需求而設計。不只硬體,您可能也需要某些相容於特定供應商品牌的韌體與軟體,因此必須審慎選擇可相容的ITX主機板。在決定性的時刻,搭售服務及特定產業的要求 (例如防篡改儲存和強固型設計) ,可能相當重要。請注意,這些附加價值可能與您所想到需要的硬體功能相衝突,但其實即使缺少那些功能,也不會造成負面影響。

以下一些標準化且廣泛採用的韌體功能可供考慮:

  • 可滿足臨時效能需求的超頻
  • 可依不同情境自動調整至最佳效能的 AI 優化功能
  • 加密、安全開機等安全防護功能
  • VMware 支援在單一電腦中執行不同作業系統
  • 用以外接SSD加速器的NVMe以及提供資料冗餘和資料遺失防護機制 的獨立磁碟冗餘陣列 (Redundant Array of Independent Disks, RAID)
  • 易於執行維護工作的BIOS UEFI 遠端管理功能

在軟體功能方面,大多是製造商與其硬體產品配套推出的專有強化功能。這些強化功能包括:

  • 使用軟體公用程式優化效能和監控硬體狀態
  • 音訊和顯示卡微調軟體實現最佳體驗
  • 網路控制器和轉接器、Bluetooth 控制器及其他與連線相關的軟體配置

乍看之下,前述所提功能的附加價值似乎微不足道,這可能是因為我們身為終端使用者,已經習慣使用經過調校的電腦而並不瞭解它。但若您採購新產品時忽略這些功能,缺少它們的後果可能造成災難性影響。

成本和預算

您最終採購ITX主機板的品質、效能和耐用性,與您選擇的品牌與成本有很大的關係。但這類因素完全不必過度強調。信譽良好、頗具規模的主機板製造商特有的優勢,雖可為您帶來長期效益,但也可能使您在決策時落入陷阱。問自己下列問題,檢視它們對您的業務營運有何重大影響:

  • 全球品牌比本土企業更可靠嗎?我可以找到哪些評論作為佐證,以確認選擇特定昂貴的品牌將保證未來有所回報?
  • 這些主機板有保固嗎?保固是否如實反映既定價格?
  • 我或任何資訊來源是否與該品牌的售後服務團隊交涉?業務人員是否協助您快速找到解決方案以減少損失?
  • 在採購過程陷入僵局時,品牌是否公允地為您比較競爭對手產品,或只是一味否認選擇其他製造商的好處?

最後,當維護和缺陷發生而再次需要供應商服務,您得聯繫供應商。瞭解各種可能及可預期的未來情境,確保當遇上難關時,產品的成本可如實反映你得付出多少苦心。

 

推薦的 Mini-ITX 主機板一睹為快

時至今日,如何在主機板大廠之間做出選擇,仍是一項持續被熱議的話題。假如您不是特定品牌的狂熱信徒,而是公正客觀的決策者,並致力為企業找到最佳的 Mini-ITX選項,您會發現這個帶領您了解不同廠商Mini-ITX板卡主要差異的快速導覽章節非常實用。

20229 月,搭載全新晶片組Intel Z790 AMD X670的最新旗艦產品問世,取代部分既有市場上的主機板,尤其是主打遊戲產業的板卡,這些產品的訴求就是相容於最新的處理器:Intel 13Raptor LakeAMD Ryzen 7000系列。在標準ATX主機板和其他已發布的較大型主機板中,我們很意外Mini-ITX 的板型並未完全受到忽視:

  • ASUS ROG STRIX Z790-I GAMING (Intel 13 )
  • MSI MPG Z790i EDGE (Intel 13 )
  • ASUS ROG STRIX X670E-I GAMING (AMD Ryzen 7000)
  • ASROCK Z790M-ITX (Intel 13 )

不用說,ASUS 的定價(指在Amazon上的價格)一向很高。MSI 採取不同策略:支援RAID但未有PCI-E 5.0 x4 M.2 2280的儲存擴充功能,這項關鍵功能也反映在 ASUS ROG STRIX Z790-I X670E-I的價格上。這100美元的差價是否值得,則取決於您的預算範圍。

從非常主觀的角度來說,ASUS ROG STRIX Z790-I要使價格下降,可能可以從Thunderbolt 4USB 3.2 Gen 2連接埠著手。該規格的發展潛力無可限量 (40 Gbps 頻寬和快速充電),但不確定有多少客戶能了解其益處。

在新推出的次一級產品中,Mini-ITX雖同樣不是焦點,但也未完全被忽略。若您選擇Intel晶片組B650架構產品,例如ASUS ROG STRIX B650E-I,則仍可享受 AMD Ryzen 7000 系列處理器搭配PCI-E 5.0 x4 M.2 2280 儲存帶來的優勢。

但如果您只注重最新款的處理器,MSI MPG B650I Edge WiFi 也許是不錯的選擇;

畢竟,支援DDR5 記憶體輔以6400+ MHz的超頻速度、強大的 Intel 13 Raptor Lake AMD Ryzen 7000 系列處理器,以及 PCI-E 5.0 x16 顯示卡,這些規格仍能為您的業務帶來助益。因此,USB 3.2 Gen 2 連接埠與 PCI-E 5.0 x4 M.2 SSD 數百美元的價差,可能才是您在付費前需要審慎考慮、更為決定性的因素。

許多適合工業電腦(IPC)應用的 ITX 主機板製造商,持續在市場上彼此競爭。以下是一些最熱門且廣為人知的品牌:

DFI’s Mini-ITX Series

DFI 是台灣一家IPC主機板製造商,以高度注重客戶體驗為導向的單板電腦 (SBC) 和嵌入式系統(Embedded System)聞名。DFI 為多元的應用,尤其是物聯網(IoT)及自動化產業,提供極佳的產品和創新的解決方案。

DFI 的嵌入式 Mini-ITX 主機板體積小巧 (170mm x 170mm),並設計有多種 I/O 連接器和可彈性運用的DC/ATX電源輸入。針對低功耗解決方案,被動散熱讓使用者享有更長久的裝置生命週期。採用空間較緊湊的板型設計,Mini-ITX板卡提供優異的連接和擴充能力,一向認為是自動導引車(AGV)/自主式移動機器人(AMR)KioskDigital Signage、電競的理想解決方案。

ASRock ITX 主機板

台灣的電腦硬體和週邊裝置製造商,以其適合工業應用的高效能ITX主機板聞名。ASRock 提供各種穩定、可靠且易於使用的ITX主機板,該產品適用於自動化、控制及監控等各類工業應用。

Gigabyte ITX 主機板

台灣的電腦硬體及週邊裝置製造商,是工業應用 ITX 主機板市場的領先品牌之一。Gigabyte 提供各種耐用、靈活且易於整合的ITX主機板,產品適用於適用於交通運輸、製造和醫療等各類工業應用。

MSI ITX 主機板

台灣的電腦硬體和週邊裝置製造商,以其適合工業應用的高效能 ITX 主機板聞名。MSI 提供各類用途廣泛、功能強大且易於使用的ITX主機板,適用於監控、安全和自動化等各種工業應用。

VIA Technologies ITX 主機板

此公司於 2001 年推出 ITX 板型,是工業應用 ITX 主機板的領先製造商之一。VIA Technologies 提供各種堅固、可靠且持久耐用的ITX主機板,適合用於惡劣環境且規格要求嚴苛的應用領域。

 

不同 ITX 板型如何應用於不同產業?

Mini ITX 主機板

Mini-ITX 板型廣泛用於電腦硬體和電子產品、家庭影院和娛樂系統及工業和科學設備等多種產業。在電腦硬體產業,Mini-ITX 主機板及機箱經常用於建構小型、節能的桌上型電腦和家庭影院的電腦系統。在電子產業,Mini-ITX板型用於嵌入式系統、SBC和其他空間有限的裝置。在家庭影院和娛樂產業,Mini-ITX系統通常用於建構小型高效能媒體中心和電競系統。在工業和科學領域,Mini-ITX系統廣泛用於各種應用,例如資料擷取、製程控制以及測試和測量。在下文中,我們列出如何使用此板型的具體範例。

  • 工業自動化Mini-ITX嵌入式系統和SBC常用於工業自動化應用,例如製程控制和資料擷取。
  • 醫療設備Mini-ITX系統廣泛用於各種醫療設備,例如診斷儀器、成像系統和患者監護設備。
  • 零售KioskMini-ITX系統常用於零售資訊站和銷售點終端,其具備可顯示高解析度畫面、小尺寸和低功耗等優點而非常適合在需面對顧客的環境中使用。
  • 軍事和航太Mini-ITX系統能以低延遲完成緊急且嚴苛的任務,也廣泛用於各種軍事和航太應用,例如航空電子裝置、雷達系統和衛星通訊。

Nano ITX 主機板

Nano ITX 板型用於多種產業,可以適應多種不同配置環境。以下是一些首要的應用項目:

SFF桌上型電腦:Nano ITX 主機板微型尺寸,非常適用於小尺寸桌上型電腦,佔用較少桌面空間,同時仍提供必要的運算效能。

家庭影院系統:Nano ITX主機板通常用於家庭影院系統,可用以建構小型、精巧的媒體中心執行電影、音樂和其他類型媒體的播放功能。

嵌入式系統Nano ITX主機板通常用於嵌入式系統,這類電腦系統設計用於整合至更大型的系統或裝置中,例如工業控制系統、醫療設備和軍事系統。

網路附加儲存(NAS)設備:由於網路附加儲存(NAS)設備是專門用於儲存和網路連線的小型電腦,因此Nano ITX可以完美滿足這些基本的必要需求,這一點有別於其他需要多種功能的應用。

精簡型客機:Nano ITX主機板還用於精簡型客機,該產品為小型低功耗的電腦,用以透過網路存取遠端伺服器和其他資源。

資料擷取與控制:Nano ITX系統通常用於工業應用,用於蒐集、運算和傳輸來自感測器和其他儀器的大量資料。這類系統亦可用於監測和控制工業製程,例如溫度監測、調整機器排程以保持最佳狀態。

Pico ITX 主機板

Pico ITX板型與信用卡一樣小,通常用於空間有限的應用領域。再加上低功耗的特性,2.5Pico ITX主機板通常用於有特定需求的利基型產業,包括以下:

自動化Pico ITX主機板通常用於工業自動化應用,例如控制系統、機器人和機器學習。憑藉小尺寸和低功耗,Pico ITX主機板非常適用於需要小巧且節能運算解決方案的自動化系統。

醫療保健Pico ITX主機板通常用於醫療保健應用,例如醫療器材、診斷設備和遠距醫療。在醫療院所,過於笨重且需大電壓的醫療設備通常是大忌,這使得 Pico ITX 成為相關應用的首選。

交通運輸:在車載資訊娛樂系統、汽車控制系統和遠距通訊等領域,Pico ITX 主機板的表現也很出色。此種高效率SBC版型,使汽車易於做到簡約和優雅。

零售:Pico ITX主機板也在零售應用領域現蹤,例如銷售點終端、Kiosk和數位廣告看板。這些終端客戶服務點專門執行簡單、直接的任務和零售應用,而 Pico ITX 主機板可以有效地給予支援。

Mobile-ITX 主機板

顧名思義,mobile-ITX 電腦通常專為可攜式裝置 (例如手持裝置和迷你電腦)、嵌入式系統和其他需要小型節能電腦的應用所設計。對於升級設備頻繁的產業,此主機板的模組化設計也備受青睞。以下是一些常見範例:

軍事:軍事應用仰賴可攜性和強固設計,且可能需要支援士兵在野外使用手持裝置相互通訊、存取地圖和其他資訊,以及執行其他任務。mobile-ITX 通常是這些簡易可攜式裝置的最佳選擇。

醫療:mobile-ITX 電腦廣泛用於各種醫療應用,例如可攜式超音波機、手持式心電圖監測儀和其他醫療器材。此產品也用於如患者監護系統和醫學成像設備等醫院系統。

車載系統:儀表板內建導航系統及其他類型車載電子元件都具有獨特規格,使用模組化mobile-ITX系統可易於進行設計。

有關 ITX 主機板的更多資訊:ITX 外形規格的可預見趨勢

ITX 板型勢必持續變得更小巧,開發如 Pico-ITX這類更小型、更便攜的電腦,將很快變得更為普及並獲得廣泛使用。更先進的技術和功能,包括支援更快的處理器、數量更多的記憶體和更多的 I/O 連接埠等,肯定會成為改良的重點之一。內建 AI 或機器學習(Machine Learning)功能等智慧科技,也將迅速成為關注焦點,因為這類智慧產業對特製的運算單元需求正不斷增加。

整體而言,在新技術和消費者偏好推動開發更小型、更先進和更通用的主機板趨勢下,ITX未來的板型很可能是持續進化和改良的重點之一。

Mini-ITX 主機板

Mini-ITX 板型雖然小,但卻是所有ITX板型中最大的款式,尺寸達17公分 x 17公分。Mini-ITX主機板具有單一處理器插槽 (插槽式和嵌入式都有可能) 並支援各種功能強大的高效能運算處理器。它們有2個記憶體插槽,每插槽最多支援 16 GB RAM ( 32 GB)Mini-ITX主機板通常具有豐富的擴充和連線選項,配備一個 PCI Express 通道、SATA mSATA傳輸介面,以及各種如 USB 2.0和3.0以上版本 (內部和外部)、多個GbE LAN和音訊端等I/O 連接埠。搭載強大的GPU,支援獨立式雙高解析度顯示埠對於高階產品來說也不成問題。

 

ITX 板型中,Mini ITX GPU 規格有何獨特之處?

Mini-ITX雖然比ATX尺寸更小且功耗更低,但功能仍可滿足許多規格要求嚴苛的工業需求,且允許使用更小巧、節能的GPU,使該板型在主機板系列中顯得獨一無二。正因如此,Mini-ITX系統非常適合空間和功耗受限的應用,例如嵌入式系統。

具體而言,Mini-ITX GPU的卓越特性,使其在所有小尺寸產品中脫穎而出。以下我們闡述此種擁有優異圖形處理能力板型令人驚艷的特點:

  • 半高(Low profile)設計:Mini-ITX GPU 通常採用Low profile板型,可容納於ITX主機板機箱的有限空間。這使其非常適用於小型桌上型電腦和家庭影院電腦系統。
  • 能源效率:Mini-ITX GPU 的設計具有高度節能、低功耗和低熱量輸出的特點。因此,它們非常適用於功率有限的應用,例如嵌入式系統或小型桌上型電腦。
  • 高效能:雖然 Mini-ITX GPU 尺寸小、功耗低,但仍能夠提供高水準的效能,適合電競系統、機器學習以及Digital Signage等應用。

Nano ITX 主機板

Nano-ITX 是僅次於Mini-ITX第二小的板型,尺寸為12公分 x 12公分。除了處理單元之外,它們仍十分類似於大容量電腦,具備記憶體用的 SODIMM 插槽,全尺寸和半尺寸 PCIe 插槽則支援SATA 儲存及外部顯示卡。Nano-ITX 主機板的擴充和連接選項通常少於 Mini-ITX 少,但仍提供大量 I/O 連接埠,例如雙顯示器、控制訊號及標準USBEthernet連接器。

Pico ITX 主機板

Pico-ITX 是一種小型尺寸電腦標準,其尺寸為10公分 x 7.2公分,是現有最小的板型之一。Pico-ITX 主機板通常具有單一處理器插槽,並支援多種處理器。它們具有一個 SODIMM 插槽,可用於安裝2GB RAM。其他常見於Pico-ITX 主機的功能還包括儲存插槽,例如用於連接SATA介面的 M.2、擴充SSD 卡的 PCIe,或支援mSATA插件的PCI Express Mini插槽、顯示器 (可能為雙顯示器),如 DPHDMI LVDS,以及各種 I/O 連接埠,另還有CAN匯流排、USBEthernet和音訊等多種I/O連接埠。

Mobile-ITX 主機板

mobile-ITX 確實是 ITX 系列中最小的板型,尺寸為60公釐 x 60公釐,非常適用於空間有限、極其精巧的裝置和可攜式應用。有別於其他 ITX 板型,mobile-ITX 主機板具有最少的內建元件,以保持微小尺寸,這也代表模組和載板,是此板型不可或缺的部分。但這只是一種必要之惡,旨提升設計彈性以導入各種處理器,USBEthernet等其他ITX板型上的標準 I/O 連接埠;mobile-ITX主機板,特別針對蜂巢式網路連線的SIM 卡插槽等行動應用;支援 GPS 及其他位置服務。以mobile-ITX為基礎設計的SBC,功耗也可能低於10瓦。

 

 

友通資訊(DFI Inc.)成立於1981年,為全球高效能運算技術的領導廠商。憑藉在工業電腦領域耕耘多年的豐富經驗,友通致力於主機板及系統產品的創新設計與生產,為嵌入式解決方案提供嚴格版本控管及長生命週期的產品,專注工廠自動化、交通、醫療、博弈、國防等領域的深耕。友通於2017年底正式加入明基佳世達(Qisda)集團,透過研發技術、供應鏈管理及製造產能的整合,強化核心競爭力,同時藉由與集團內部豐富的資源互惠,友通提供更多元廣泛的嵌入式運算產品及先進的服務,包含LCD廠內整合、PCBA及系統組裝、測量試驗室,以及機箱的設計與製造。