microATX 是一种新型主板规格形态,作为 ATX 规格形态的自然演进产物,旨在适应新的市场趋势和个人计算机(PC)技术。本规范定义了主板与机箱之间的接口标准。
microATX 支持以下特性:
当前的处理器技术
向更新处理器技术的过渡
加速图形端口(AGP)高性能图形解决方案
更小的主板尺寸
更小的电源规格形态
表 1 总结了 microATX 规格形态的特性。
表 1:microATX 特性总结
已定义一种新型小规格形态电源,适用于多种产品,包括 microATX 主板和机箱设计。这种小规格形态电源的尺寸更小,便于在机箱内灵活选择安装位置。若这种小规格形态电源能提供满足设计需求的适当功率,则可使用这种更小、成本更低的电源,从而降低整个系统的成本。
SFX 电源设计指南(小规格形态电源;文档现已可用)
microATX 主板设计建议(1998 年第一季度可用)
microATX 机箱设计建议(1998 年第一季度可用)
microATX 系统设计建议(1998 年第一季度可用)
microATX 电磁兼容性(EMC)设计建议(1998 年第一季度可用)
microATX 散热设计建议(1998 年第一季度可用)

图 1 展示了采用 microATX 主板的系统示例。
(注:图中显示系统内存插槽,比例非实际尺寸)9.6 英寸(244 毫米)备用电源位置用于 CD-ROM 的 5.25 英寸驱动器舱处理器位置用于软盘驱动器(FDD)的 3.5 英寸驱动器舱驱动器舱符合 ATX 标准的双层可扩展输入 / 输出(I/O)窗口6.25 英寸(158.75 毫米)×1.75 英寸(44.45 毫米)风扇集成驱动电子设备(IDE)、软盘驱动器(FDD)、前面板连接器硬盘驱动器(HDD)舱9.6 英寸(244 毫米)处理器上方的电源和风扇主板后部 主板前部扩展插槽 #7扩展插槽 #6扩展插槽 #5扩展插槽 #4PCI、ISA 或 AGP 附加卡插槽
9.6 英寸 ×9.6 英寸(244 毫米 ×244 毫米)主板
图 1:microATX 系统示例(为展示塔式机箱安装方式,采用侧视图;图中主板前部位于右侧)
注:图 1 示例中显示了扩展插槽 #4 至 #7。插槽 #1 至 #3 存在于 ATX 主板上,ATX 主板比 microATX 主板更宽。
microATX 规格形态在具备 ATX 规格形态所有优势的同时,还在多个关键方面对之前的规范进行了改进。
行业当前趋势表明,用户需要更经济实惠的
PC 解决方案。在不牺牲 ATX 优势的前提下,microATX 规格形态通过减小主板尺寸来满足成本需求。主板尺寸减小是通过减少输入 /
输出(I/O)插槽数量实现的。这些尺寸变化的整体效果是降低了整个系统设计相关的成本。预计这些成本降低将使最终用户的总系统成本下降。
另一项改进是减小了机箱在用户桌面上所占的空间。更小的尺寸提升了产品对最终用户的视觉吸引力,提高了用户对所拥有系统的满意度。
通过精心设计
microATX 主板,原始设备制造商(OEM)可充分利用总系统成本降低带来的优势。这些成本节省来自输出功率更低的电源(详见单独文档《SFX
电源设计指南》)、更低的机箱成本,以及为实现向后兼容而对现有符合 ATX 2.01 或更高版本 ¹ 标准的机箱进行的最少修改 ²。
在可能的情况下,microATX
规格形态中的现有安装位置与 ATX 2.01 中的安装位置保持一致。这种一致性减少了对现有符合 ATX 2.01
标准机箱的必要修改,有助于推动新型 microATX 规格形态的快速应用。有关安装孔位置的详细信息,请参阅第 2.2 节。
microATX 的优势还包括当前 ATX 规格形态所具备的特性:后部有更大的输入 / 输出(I/O)空间,以及使用集成输入 / 输出(I/O)连接器降低了电磁辐射。
表 2 列出了在符合 ATX 2.01 标准的机箱中安装 microATX 主板的要求。
表 2:在符合 ATX 2.01 标准的机箱中安装 microATX 主板的要求
¹ 在本文档中,凡提及 ATX 2.01,均指 ATX 2.01 版本或更高版本。
² 当前符合 ATX 2.01 标准的机箱需额外增加主板安装件,才能与 microATX 兼容。
本节描述 microATX 规格形态主板的机械规范,包括物理尺寸、安装孔位置、连接器位置和元件高度限制。
表 3 对比了 microATX 主板与 ATX 2.01 主板的尺寸。
表 3:microATX 与 ATX 主板尺寸
(注:全尺寸 AT 主板宽度与上述某类主板宽度相同;这使得许多现有 AT 规格形态机箱只需进行最少修改,即可容纳 Baby AT、全尺寸 AT、ATX 或迷你 ATX 规格形态的主板。)
表 4:主板安装孔位置
在可能的情况下,microATX 安装孔与 ATX 主板所使用的安装孔位置保持一致。新增了两个安装孔(图 2 中的 R 和 S),用于为 microATX 主板前缘提供机械支撑。
图 2 展示了 microATX 主板与 ATX 主板的相对轮廓。图中的字母标注显示了两种规格形态主板安装孔的大致位置。图中的表格注明了每种规格形态所需的安装孔。
图 3(示例布局图)展示了 microATX 主板安装孔的精确位置(尺寸)。
机箱要求:为使机箱组件完全符合 microATX 标准,并在这些区域为主板提供适当支撑,机箱应设置图 2 中所示的全部 9 个 microATX 主板安装位置。
主板要求:若某一主板设计尺寸小于最大
9.6×9.6 英寸,其设计可采用图 2 中所示的任意组合的 microATX 安装孔。对于全宽度 microATX 主板,R
孔为必需安装孔,S 孔为可选安装孔。对于宽度小于 9.6 英寸的主板,在新增的 R 和 S 两个孔中,仅 S 孔为必需安装孔。
为避免损坏 microATX 和 ATX 主板上的线路,机箱中所有未在 microATX 和 ATX 规范中指定位置的支撑柱应设计为可移除式,或根本不设置。

ATX
图 2:microATX 与 ATX 规格形态安装孔
注:在图 2、图 3 和图 8 中,主板的朝向均为后部朝上。左侧阴影部分表示 ATX 规格形态主板更宽的区域。有关安装孔和主板尺寸的详细信息,请参阅本规范中的机械图纸。
表 5 列出了连接器的位置要求。图 3 明确规定了 PCI、ISA 和 AGP 连接器的位置,以及后面板输入 / 输出(I/O)连接器的允许放置区域。本规范提供建议性要求,但其他连接器的精确位置由主板设计师与系统集成商共同决定。
表 5:连接器位置
microATX
规格形态最多支持 4 个扩展插槽。这些插槽可采用 ISA、PCI、ISA/PCI 共享插槽或 AGP 附加卡的任意组合形式。图 3
展示了一种典型组合:2 个 ISA 插槽和 2 个 PCI 插槽,其中 1 个为 ISA/PCI 共享插槽。每个连接器的 1
号引脚位置均已明确规定。若希望采用不同于图 3 所示的组合形式,主板设计师应推断出每个连接器 1 号引脚的位置。插槽间距必须保持固定。
为确保所有附加卡均可使用全长尺寸,建议位于主板前缘左侧(按图 3 所示朝向)的任何主板元件高度应小于 0.6 英寸(15.2 毫米)(另需考虑元件的间隙)。
除安装孔外,为在插入附加卡时提供额外支撑,系统设计师可选择在扩展插槽下方增加机械支撑结构。系统设计师和主板设计师需共同确定此类支撑结构的位置和形状。
有关更多示例,请参阅《microATX 系统设计建议》;有关网站网址和发布日期,请参见上文第 1.1 节。

软盘驱动器(FDD)、集成驱动电子设备(IDE)和 / 或小型计算机系统接口(SCSI)输入 / 输出(I/O)连接器的精确位置未作规定。建议将其沿主板前缘(按图 3 所示朝向)放置在扩展插槽右侧。在放置连接器时,设计师应注意为机箱外设舱提供足够的间隙。
前面板输入
/ 输出(I/O)连接器的精确位置未作规定。建议将其沿主板前缘(按图 3
所示朝向)放置在扩展插槽右侧。在放置连接器时,设计师应注意为机箱外设舱提供足够的间隙。不建议将前面板输入 /
输出(I/O)连接器放置在主板左侧边缘,因为这会与全长附加卡产生间隙不足的问题。
随着
PC 平台的快速发展,为未来外部输入 / 输出(I/O)保留最大灵活性具有重要意义。多媒体技术的迅猛发展表明,用户对增强型输入 /
输出(I/O)的需求可能会快速变化。在机箱后部,microATX 和 ATX 规范定义了一个堆叠式输入 / 输出(I/O)区域,尺寸为 6.25
英寸(158.75 毫米)宽、1.75 英寸(44.45 毫米)高。该区域允许在主板上使用堆叠式连接器,以最大限度地利用可用的输入 /
输出(I/O)空间。
如图
4 所示,后面板开口的底部位于典型 0.062 英寸(1.57 毫米)厚主板顶部下方 0.150 英寸(3.81
毫米)处。在机箱后面板的内侧和外侧表面,开口区域周边均定义了一个 0.1 英寸(2.54 毫米)的必需避让区。该避让区为独立于机箱的输入 /
输出(I/O)挡板提供了固定空间,可将其卡接在机箱后面板上。避让区内不得设置插槽、凸耳、凹槽或其他任何结构特征。若某一特征侵入避让区,该机箱将无法兼容可适配所有符合以下规范(详见图
4 和图 5)的 ATX 机箱的输入 / 输出(I/O)挡板。为实现最佳电磁干扰(EMI)抑制性能,避让区内不应涂漆,因为油漆可能会影响输入 /
输出(I/O)挡板的正确接地。此外,主板连接器的放置必须符合图 5 所示要求,以确保连接器与机箱开口之间有足够间隙用于安装输入 /
输出(I/O)挡板结构。

图 4:机箱输入 / 输出(I/O)开口要求
注:基准点 B 0,0 = 安装位置 B 孔。标准开口尺寸 = 6.25 英寸(158.75 毫米)×1.75 英寸(44.45 毫米)。典型 0.062 英寸(1.57 毫米)厚主板顶部到输入 / 输出(I/O)开口底部的距离 = 0.150 英寸(3.81 毫米)。输入 / 输出(I/O)挡板可卡接的机箱后面板允许厚度范围为 0.037 英寸(0.94 毫米)至 0.052 英寸(1.32 毫米)。输入 / 输出(I/O)开口的边角可倒圆,最大半径为 0.039 英寸(0.99 毫米)。允许边角倒圆有助于机箱制造商延长硬质模具的使用寿命,同时仍符合规范要求。
符合
ATX 2.01 标准的机箱需在输入 / 输出(I/O)开口区域周边设置 0.1 英寸(2.54 毫米)的避让区。这使得符合 microATX
和 ATX 2.01 标准的输入 / 输出(I/O)挡板可适配 ATX 1.1 或 2.01
标准的机箱。避让区是挡板固定点的必需空间。避免在该区域涂漆。
图
5 规定了输入 / 输出(I/O)连接器区域。为确保机箱开口与主板连接器之间有足够间隙用于安装输入 /
输出(I/O)挡板结构,必须遵守本建议要求。若主板配备的挡板所需间隙小于建议值,则可不受输入 / 输出(I/O)连接器区域尺寸(图 5
中阴影区域:8.216 英寸 [208.69 毫米]×2.226 英寸 [56.54 毫米])的限制。为保持最大灵活性,主板设计师可自行决定输入
/ 输出(I/O)连接器在该区域内的精确位置。

图
6 展示了一种后面板输入 /
输出(I/O)连接器的示例布局,包括堆叠式键盘和鼠标接口、堆叠式通用串行总线(USB)端口、堆叠式串行端口和并行端口,以及堆叠式音频接口和迷笛(MIDI)接口。制造商可根据需要增加局域网(LAN)、调制解调器或综合业务数字网(ISDN)连接器。该布局仅为示例
——microATX 规格形态允许后面板输入 / 输出(I/O)布局具备完全灵活性。
(注:图中显示
“Parallel(并行端口) Midi/Game port(迷笛 / 游戏端口)”“0000”“MS USB(微软通用串行总线) Com
1(串行端口 1) Com2(串行端口 2) Audio(音频接口)”“KB(键盘接口)” 等标识,实际文档中需完整保留图中所有接口标识)

图 6:后面板输入 / 输出(I/O)连接器示例布局
有关更多输入 / 输出(I/O)面板示例,请参阅《microATX 系统设计建议》;有关网站网址,请参见上文第 1.1 节。
内存插槽(无论是单列直插式内存模块(SIMM)、双列直插式内存模块(DIMM)还是其他类型的连接器)的精确位置未作严格规定。设计师有责任满足避让区要求。有关更多信息,请参阅《microATX
主板设计建议》;有关网站网址和发布日期,请参见上文第 1.1 节。
处理器的精确位置未作规定。设计师有责任满足避让区要求。有关更多信息,请参阅《microATX 主板设计建议》;有关网站网址和发布日期,请参见上文第 1.1 节。
microATX 电源连接器定义与 ATX 完全相同。电源连接器的精确位置未作规定。建议将其沿主板右侧(按图 3 所示朝向)放置,并考虑处理器、核心逻辑的位置以及外设舱的间隙要求。将电源连接器放置在靠近处理器的位置,有助于确保稳定的供电。
microATX 系统设计师可使用新型小规格形态电源或标准 ATX 2.01 电源。有关更多信息,请参阅《SFX 电源设计指南》;有关网站网址,请参见上文第 1.1 节。
有关电源连接器信号定义,请参阅下文第 3 节。
microATX
规格形态的主要优势之一是与 ATX 规范的向后兼容性。只需增加主板安装件,即可将 microATX 主板安装到任何 ATX 机箱中。表 6
列出了特定区域高度限制的状态要求。图 7 展示了印刷电路板(PC 板)上元件的最大允许高度限制。为完全符合 microATX
标准,并防止与机箱结构、电源或外设发生干涉,主板元件的高度不得超过各定义区域的限制值。同样,符合 microATX
标准的电源、外设和机箱特征不得侵入主板元件区域。
表 6:高度限制
A
区域必需的机箱避让空间为 3.0 英寸(76.20 毫米),以满足该区域内主板元件的动态布局需求。建议(推荐)避让空间为 3.5
英寸(88.90 毫米),以适应需要风道的散热解决方案。主板右下角(按图 7 所示朝向)是限制最严格的区域,因为在某些机箱配置中,该区域会存在
5.25 英寸和 3.5 英寸的外设。为严格符合 microATX 规范,需精心布局外设、电源和机箱特征。

图 7:microATX 主板元件最大高度限制
注:基准点 B 0,0 = 安装位置 B 孔。元件高度要求基于 0.062 英寸(1.57 毫米)厚的主板。C、D、E 区域规定的最大高度旨在避免主板元件与机箱结构发生干涉,并实现与 ATX 2.01 或更高版本的向后兼容性。
microATX 和 ATX 规范均采用单个 20 针主连接器作为与电源的接口(图 8)。该接口包含标准的 ±5V、±12V、3.3V 和软电源信号。使用这种 20 针连接器可缩短安装时间、降低连接错误率,从而降低生产成本。
这种板载插头可采用
Molex 39-29-9202 或同等规格的产品。与之配套的电源连接器可采用 Molex 39-01-2200
或同等规格的产品。主电源连接器上的所有信号和电源轨均需在 microATX 主电源连接器中实现。该连接器与 ATX 2.01
中定义的连接器完全相同。
符合 ATX 标准的电源必须正确实现 PS-ON(电源开启)、5VSB(5V 待机电压)和 PW-OK(电源正常)信号。
(注:图中显示
20 针连接器的引脚分布,标注内容包括 “(同时为 3.3V
主感应线)”“3.3V”“11”“1”“3.3V”“-12V”“3.3V”“公共端(COM)”“公共端(COM)”“电源开启(PS-ON)”“5V”“公共端(COM)”“公共端(COM)”“公共端(COM)”“5V”“公共端(COM)”“公共端(COM)”“-5V*”“电源正常(PW-OK)”“5V”“5V
待机电压(5VSB)”“5V”“12V” 等,实际文档中需完整保留图中所有引脚标注和编号)

图 8:20 针主电源连接器配置(microATX 必需)
注:
20 针连接器可承载的所有信号并非在所有电源中都必需或可用。其中 - 5V 为可选信号,在 SFX 电源中不可用。
PS-ON
是一种低电平有效的晶体管 - 晶体管逻辑(TTL)信号,用于开启所有主电源轨,包括 3.3V、5V、-5V、12V 和 - 12V
电源轨。当该信号被印刷电路板(PC 板)拉为高电平或处于开路状态时,电源轨输出不应提供电流,且这些输出相对于接地端应保持零电位。只有当
PS-ON 信号被拉为接地电位时,电源轨才应提供电力。电源内部应通过上拉电阻将该信号保持在 + 5VDC 电平。
5VSB
是一种待机电压,可用于为电源轨断电状态下仍需供电的电路供电。5VSB 引脚应能提供 5V±5% 的电压,且最小电流为
10mA,以满足印刷电路板(PC 板)电路的运行需求。反之,除非明确指定使用具有更高电流能力的电源,否则印刷电路板(PC
板)从该引脚汲取的电流不应超过 10mA。该电源可用于为软电源控制等电路供电。强烈建议 5VSB 线路的最小供电能力为
720mA,以满足局域网唤醒(Wake on LAN)等技术特性的需求††。
5VSB 必须具备短路保护功能,以防止在主板所需 5VSB 电流超过电源额定值时损坏电源。
电源正常信号(PW-OK)由电源断言(即变为高电平),表示
+ 5VDC 和 + 3.3VDC 输出电压高于电源的欠压阈值,且转换器存储的市电能量足以保证电源在规定的 “保持时间”
内持续按规范运行。反之,当其中一个输出电压低于欠压阈值,或市电中断时间过长导致电源无法在保持时间后继续正常运行时,PW-OK
信号将保持低电平。表 7 和图 9 给出了 PW-OK 信号建议(非必需)的电气特性和时序特性。
表 7:PW-OK 信号特性

(注:图中展示了直流使能(DC
Enable)、+5V/+3.3V 输出(+5V/+3.3V O/P)、电源正常信号(PW-OK)的时序关系,标注内容包括
“开启(On)”“关闭(Off)”“95%”“10%”“T5”“T3”“T4”“PW-OK 感应电平 = 95% 的...”“T2”
等,实际文档中需完整保留图中所有时序标注和曲线)
图 9:PS-ON、PW-OK 和相关电压轨的时序尽管没有要求必须满足特定时序参数,但建议采用以下信号时序:输出电压的上升时间在 0.1ms 至 20ms 之间;即 0.1ms ≤ T2 ≤ 20ms
主板设计应采用上述建议的信号时序。若采用或要求其他时序,应明确标注相关信息。
主板电源轨的公差应符合表 8 中列出的数值要求。
表 8:电压公差
电源可提供一个可选的 6 针连接器,用于实现风扇监测、风扇控制、IEEE-1394 电源供应和远程 3.3V 感应线等功能。尽管该连接器并非符合 ATX 标准的必需组件,但对于全功能系统而言,它能带来诸多优势:
图
10 展示了可选电源连接器的引脚分配。印刷电路板(PC 板)连接器可采用 Molex 39-30-1060
或同等规格的产品。与之配套的电源连接器可采用 Molex 3901-2060
或同等规格的产品。该连接器在主板上的精确位置未作规定,但为方便起见,建议将其放置在主连接器附近。
(注:图中显示 6 针连接器的引脚分布,标注内容包括 “风扇监测(FanM)”“1394R”“1394V”“风扇控制(FanC)”“保留(Reserved)”“3.3V 感应(3.3V Sense)” 等,实际文档中需完整保留图中所有引脚标注和编号)

图 10:6 针可选电源连接器配置(microATX 可选;用于 ATX 2.01)
有关 FanM(风扇监测)、FanC(风扇控制)、3.3V Sense(3.3V 感应)、1394V 和 1394R 的正确实现方式,将在下文讨论。除非使用可选连接器,否则无需按照本规范实现这些信号(图下方注释除外)。
注:
6 针连接器可承载的所有信号并非在所有电源中都必需或可用。其中 FanM(风扇监测)和 3.3V Sense(3.3V 感应)为可选信号,在 SFX 电源中不可用。
FanM
信号是来自电源风扇的开漏输出转速信号,每转产生 2
个脉冲。当风扇转子锁定时,该信号停止脉冲;此时信号电平可为高电平或低电平。通过该信号,系统可监测电源风扇的转速或故障状态。实现该信号后,系统设计师可在发生严重风扇故障时,使系统平稳断电。主板上的监测电路应为此信号配置一个
1kΩ 至 10kΩ 的上拉电阻。输出信号应接入主板监测电路的高阻抗门极。图 11
展示了基本电路要求的简单示意图。若主板未实现该信号,不会影响电源的正常功能。
(注:图中展示了风扇监测电路的简易结构,包含
“+5VDC”“至主板监测电路(To Mother Board Monitor Circuit)”“至可选连接器 1 号引脚(To Pin 1
of optional connector)” 等标识,实际文档中需完整保留图中所有电路标识和连接关系)

图 11:风扇监测电路的简易实现
FanC
信号是一种可选的风扇转速和关闭控制信号。风扇转速和关闭状态由该引脚的可变电压控制。通过该信号,系统可请求控制电源风扇的转速,从全速运行到停止运行。实现该信号后,系统设计师可在低功耗状态(如休眠或挂起)下,实现风扇转速控制或请求关闭风扇。主板上的控制电路应向该引脚提供
+ 12VDC 至 0VDC 的电压,以实现风扇控制请求。
当电源检测到可选连接器 2 号引脚的电压电平为 + 1V 或更低时,表明主板请求关闭风扇。
当 2 号引脚的电压电平为 + 10.5V 或更高时,表明主板请求电源风扇全速运行。
电源中的风扇控制电路可设计为根据所提供的电压电平实现风扇变速运行。例如,若检测到
2 号引脚的电压为 + 6V,电源可使风扇以中速运行。若该信号仅用于电源风扇的开关控制,且风扇控制电路未实现转速控制功能,则当电压电平超过 +
1V 时,电源风扇应全速运行。电源从可选电源连接器 2 号引脚汲取的电流不应超过
20mA。电源内部应为该信号配置一个上拉电阻,以便在连接器开路时,风扇默认请求全速运行。
可选连接器中可增加一条远程
3.3V 感应线,用于直接在主板负载端精确控制 3.3VDC 线路的电压。由于电流在连接器和通往主板元件的线路上可能产生压降,因此增加一条
3.3V 感应线,在主板负载端远程监测 3.3VDC
电源电压,会带来一定优势。该信号的实现应满足:若检测到该线路处于开路(NC)状态,则使用主连接器上的默认 3.3V 感应线监测 3.3VDC
电压电平。
可选连接器上的该引脚可用于为非供电型
IEEE-1394 解决方案提供独立的电压供应轨。该引脚提供的电源应仅用于为 1394 连接器供电。该电源轨的输出电压取决于所需的 1394
兼容性。不得将该电源轨用于主板或其他设备的供电需求,因为 1394 设备的电源无需稳压,其电压范围可能在 8 至 40
伏之间。有关该电源轨的具体供电要求,请参阅相关的 IEEE-1394 规范。若实现该电源轨,其运行应满足:只有当主
PS-ON(电源开启)信号被断言为低电平时,该连接器才能提供电源。
1394R 引脚为非供电型 1394 实现方案提供独立的接地路径。该接地路径应仅用于 1394 连接,且应与系统中的其他接地平面完全隔离。