概述
選擇正確的工業主機板是系統架構的決策，而不僅僅是主機板尺寸的問題。ATX、Micro-ATX 和 Mini-ITX 各自在運算支援、擴充性、連接性和整合靈活性之間取得不同的平衡。本指南可協助 OEM 和 ODM 系統設計人員評估這些權衡，並選擇最符合目標應用的外形尺寸。
ATX 與 Micro-ATX 與 Mini-ITX 瞭解基本知識
主機板有多種外形尺寸可供選擇，包括 ATX、Micro-ATX、Mini-ITX，以及單板電腦 (SBC)，這些單板電腦將核心運算元件整合到一個緊湊的板子上，適用於嵌入式應用。在本文中，我們將重點介紹 ATX、Micro-ATX 和 Mini-ITX，以解釋每種外形尺寸在工業和 OEM 系統設計中，尺寸、擴充性、連接性和可擴展性方面有何不同。
下表根據 Premio 的工業主機板產品組合提供了快速概覽。
外形尺寸：從系統需求開始，而不是主機板尺寸
選擇正確的主機板外形尺寸要從系統需求開始，而不是主機板尺寸。緊湊型平台可以減少佔用空間，但最佳選擇是與應用程式的運算、擴充性、連接性、散熱和整合需求相符的平台。在選擇外形尺寸之前，系統設計人員應評估四個關鍵設計考量。
- 尺寸和規格
主機板是否符合目標機箱的物理尺寸，並且是否有足夠的空間用於散熱、儲存、電源供應器和附加卡？ - 擴充性
系統需要多少個 PCIe 卡、儲存裝置、網路介面或加速器？ - 應用程式需求
資訊站、機器視覺系統、工業控制器和邊緣 AI 工作站可能都有非常不同的主機板需求。 - 可擴展性
平台是否能支援未來的升級或不同的 OEM 配置，而無需重新設計整個系統？
ATX、Micro-ATX 和 Mini-ITX 都可以支援高效能處理器，具體取決於其插槽、晶片組、供電和平台架構。
緊湊的 Mini-ITX 平台仍然可以提供顯著的運算能力。例如，CT-XAR01 將 Intel Core Ultra 200S 處理器與 DDR5 ECC 支援和 PCIe Gen 5 x16 擴充功能整合到 170 × 170 mm 的空間中。
評估平台級別的效能
主機板尺寸不直接決定 CPU 效能。ATX、Micro-ATX 和 Mini-ITX 可以支援類似的處理器類別，具體取決於插槽、晶片組、電源傳輸和平台架構。變化的是可以在該處理器周圍建立多少記憶體、擴充、連接和散熱能力。
對於 OEM 和 ODM 系統設計，請根據以下因素評估平台：
- CPU 架構：處理器世代、核心數量和工作負載要求
- 記憶體：用於資料密集型應用的容量、速度和 ECC 支援
- 擴充和加速：用於 GPU、NPU 和其他加速器的 PCIe 可用性
- 電源和散熱：足夠的電源傳輸和散熱以維持效能
關鍵在於為工作負載選擇 CPU，然後根據其周圍所需的系統資源選擇外形尺寸。
外形尺寸如何影響系統設計
對於 OEM 和 ODM 系統，這決定了平台整合額外裝置和應用程式需求的靈活性。
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PCIe：評估所需的 PCIe 代數、GPU、影像擷取卡、網路卡或加速器的數量，以及實體插槽可用性和通道分配。
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工業 I/O：USB、COM、GPIO、LAN 和顯示介面應與應用程式使用的攝影機、感測器、控制器、網路和舊設備相匹配。更完善的板載 I/O 整合也可以減少對額外擴充卡的需求。
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記憶體和儲存：考慮所需的 DIMM 容量以及 NVMe、M.2 或 SATA 裝置的數量。較大的外形尺寸通常提供更多擴充空間，而緊湊型主機板可能更依賴 M.2 和 MCIO 等高密度介面。
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散熱和機械設計：外形尺寸會影響機殼尺寸、元件間距、氣流以及散熱片、GPU、儲存裝置和電源供應器的間隙。系統設計人員應確認所選的外形尺寸可以支援所需的散熱和機械佈局。
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未來可擴展性：考慮平台是否可以支援未來的記憶體、儲存、網路和 I/O 升級或不同的 OEM 配置，而無需重新設計主機板或機殼。
正確的外形尺寸應提供應用程式所需的連接性和擴充性，而不會增加不必要的尺寸或系統複雜性。
如何選擇 ATX、Micro-ATX 和 Mini-ITX
正確的外形尺寸不僅取決於系統當前的需求，還取決於擴充性、佔用空間、連接性、電源和散熱設計之間的工程權衡。
| 選擇 | 當設計需求 | 設計考量 |
| ATX | 最大 PCIe 擴充、記憶體容量、網路和配置靈活性 | 較大的機箱、散熱和電源需求 |
| Micro-ATX | 擴充性、工業 I/O 和系統佔用空間的平衡 | 驗證所需裝置的插槽數量和 PCIe 通道分配 |
| Mini-ITX | 緊湊整合，具備基本運算、I/O 和擴充功能 | PCIe、記憶體和實體擴充選項較受限制 |
從 ATX 到 Mini-ITX：Premio 的工業主機板產品組合
Premio 的三款工業主機板平台涵蓋 ATX、Micro-ATX 和 Mini-ITX 外形尺寸，每款都針對運算、GPU/PCIe 擴充和系統整合有不同的優先順序，以支援廣泛的 OEM 和 ODM 應用需求。
| 平台 | 最適合 | 優勢 |
| CT-AR701 | 需要高頻寬和大量擴充的伺服器級邊緣和本地 AI 系統 | 支援資料密集、高頻寬工作負載，並具備大量擴充、網路和系統可擴展性 |
| CT-MBL01 | 需要效能與擴充平衡的工業自動化、機器視覺和邊緣運算系統 | 在佔用空間、I/O、儲存和 PCIe 擴充之間取得平衡 |
| CT-XAR01 | 空間效率和精簡 I/O 擴充為優先考量的緊湊型邊緣和嵌入式系統 | 緊湊整合現代運算和基本擴充 |
CT-AR701：採用 AM5 插槽類型的 ATX 工業主機板
CT-AR701 採用較大的 ATX 架構，以支援高頻寬擴充和可擴展性為主要需求的系統。其基於 AMD AM5 平台，支援 AMD EPYC™ 4005/4004 和 AMD Ryzen™ 9000 系列處理器，TDP 最高可達 170W。
主要特色：
- 支援 EPYC™ 4005/4004 處理器和 Ryzen™ 9000 處理器
- 4 個 DDR5 UDIMM，最高 5600 MT/s，最大 192GB (非 ECC)
- 2 個 Intel® I210AT，2 個 Broadcom 10GbE LAN
- 2 個 M.2 M key 2280 NVMe，1 個 M.2 E key 2230
- 2 個 PCIe x16 Gen 5，1 個 PCIe x4 (開放式)，1 個 PCIe x1
CT-MBL01：採用 LGA1700 插槽類型的 Micro-ATX 工業主機板
CT-MBL01 提供額外的擴充功能，同時保持比 ATX 更小的佔用空間。此平台支援 Intel® Core™ Series 2 以及第 14、13 和 12 代 Intel® Core™ 處理器，將多個 PCIe 插槽與工業 I/O、儲存和網路結合，以實現可擴展的邊緣系統。
主要特色：
- 支援 Intel® Core™ Series 2、第 14、13 和 12 代處理器
- Intel® Q670E 晶片組 (LGA1700)
- 最高 128GB DDR5 4400 MT/s (4 個 UDIMM)
- 整合 COM、USB、GPIO 和雙 LAN 連接
- 四顯示器支援 (DP++)
- 雙 PCIe x16 (Gen 5/Gen 4)，2 個 PCIe x4 (Gen 4/Gen 3)
- 三 M.2 插槽：2 個 M Key (NVMe PCIe x4/SATA)，1 個 E Key (PCIe x2/USB 2.0)
CT-XAR01：採用 LGA1851 插槽類型的 Mini-ITX 工業主機板
CT-XAR01 展示了現代運算和高速連接如何整合到緊湊的 170 × 170 毫米平台中。它採用 Intel® Core™ Ultra Series 2 處理器和 Intel® W880 晶片組，專為需要高運算密度而無需使用更大主機板的應用程式而設計。
主要特色：
- Intel® Core™ Ultra 200S 系列 (Arrow Lake-S) 處理器
- Intel W880 晶片組
- 最高 96GB DDR5 5600 MT/s ECC 或非 ECC 記憶體
- 1 個 PCIe Gen 5 x16 插槽，用於高效能擴充
- MCIO 高速 PCIe 4 通道，用於可擴展性
- 透過 2 個 DisplayPort、HDMI 和 LVDS/eDP 支援四獨立顯示器
結論
對於 OEM 和 ODM 設計人員來說，流程應從工作負載開始：定義所需的運算、I/O、儲存、網路、散熱和擴充需求，然後選擇最適合目標應用的外形尺寸。
正確的外形尺寸是能夠為目標應用提供運算、擴充、I/O、儲存、網路和系統整合之間恰當平衡的外形尺寸。