決定計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要設(shè)計(jì)因素是其冷卻設(shè)計(jì)。在決定在構(gòu)建計(jì)算機(jī)時(shí)實(shí)施哪種散熱設(shè)計(jì)時(shí)，風(fēng)冷、水冷和被動(dòng)冷卻是最著名的冷卻方法。這些方法中的任何一種都可以有效地冷卻計(jì)算機(jī)中產(chǎn)生最多熱量的組件，即中央處理單元(CPU)?？諝?、水和被動(dòng)冷卻各有優(yōu)缺點(diǎn)。然而，被動(dòng)冷卻或無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)被認(rèn)為是需要堅(jiān)固、堅(jiān)固和緊湊功能的應(yīng)用的最佳 PC 冷卻解決方案。

無(wú)風(fēng)扇電腦非常適合工業(yè)應(yīng)用、空間受限的解決方案、節(jié)能系統(tǒng)等。與其他兩個(gè)相比，構(gòu)建具有無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的電腦可以讓系統(tǒng)在多功能性、耐用性、可靠性、靈活性和使用壽命方面做得更多。

構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇電腦的6個(gè)步驟

第1步：選擇合適的CPU

在構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇電腦之前，首先，您需要弄清楚哪種CPU適合您的特定應(yīng)用程序的要求。選擇合適的CPU將幫助您在實(shí)施被動(dòng)冷卻時(shí)設(shè)計(jì)更好的無(wú)風(fēng)扇系統(tǒng)。

在為構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇電腦選擇CPU時(shí)，您需要注意三件事。它們是TDP、T型結(jié)和熱節(jié)流。

TDP或熱設(shè)計(jì)功率：是代表CPU在運(yùn)行某些應(yīng)用程序時(shí)的功耗和熱量輸出的值。TDP以瓦特為單位，它顯示CPU消耗了多少功率。由于熱量是能量的副產(chǎn)品，因此TDP也代表CPU在未超過(guò)其熱量限制的情況下產(chǎn)生的熱量。

T-Junction或Tj：是一個(gè)術(shù)語(yǔ)，表示在CPU硅芯片上測(cè)量的溫度。同時(shí)，Max T-Junction 是CPU在開(kāi)始熱節(jié)流之前可以達(dá)到的最高溫度。

熱節(jié)流：這是CPU降低其功率和性能以避免過(guò)度過(guò)熱的時(shí)候。CPU將嘗試通過(guò)降低其處理頻率來(lái)冷卻自身并保持在正常工作溫度范圍內(nèi)。

話雖如此，有多種具有不同TDP的CPU可用于構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇PC。通常，在處理器市場(chǎng)中，CPU的TDP范圍從10W到130W，具體取決于它們的性能水平。構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇電腦的關(guān)鍵在于性能和功率之間的平衡。例如，獲得95W CPU將使您的計(jì)算機(jī)能夠運(yùn)行要求高的程序，但需要權(quán)衡需要主動(dòng)冷卻來(lái)冷卻系統(tǒng)。相比之下，要制作無(wú)風(fēng)扇電腦，您希望獲得TDP從10W到65W不等的CPU。任何TDP超過(guò)65W的CPU都需要主動(dòng)冷卻以保持可靠的性能。

第2 步：用SSD 替換HDD

構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇電腦時(shí)要考慮的另一個(gè)組件是存儲(chǔ)解決方案。由于傳統(tǒng)HDD（硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器）由多個(gè)移動(dòng)部件和潛在故障點(diǎn)構(gòu)成，因此最好使用SSD（固態(tài)驅(qū)動(dòng)器）來(lái)切換它們。與HDD 相比，SSD 更耐用、更緊湊、更快且更節(jié)能。因此，實(shí)施SSD 將使您的無(wú)風(fēng)扇PC 更加固態(tài)。消除風(fēng)扇和HDD 可減少計(jì)算機(jī)的故障點(diǎn)，從而提高耐用性和可靠性。

第3 步：利用超導(dǎo)散熱器

構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇電腦的第三步是利用超導(dǎo)散熱片更有效地散熱。無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)的本質(zhì)是如何通過(guò)將CPU的熱量散發(fā)到計(jì)算機(jī)的外殼來(lái)被動(dòng)冷卻內(nèi)部熱量。散熱器是發(fā)熱處理器和機(jī)箱之間的橋梁。因此，散熱器需要超導(dǎo)。散熱片采用鋁和銅熱管等超導(dǎo)材料，確保計(jì)算機(jī)能夠有效地將熱量從發(fā)熱處理器散發(fā)到無(wú)風(fēng)扇電腦機(jī)箱。此外，為了更好的散熱設(shè)計(jì)，一些無(wú)風(fēng)扇計(jì)算機(jī)會(huì)在其他高熱量處理器上安裝額外的散熱器，例如PCH（平臺(tái)控制器集線器）或額外的模塊和加速器。

第4 步：無(wú)風(fēng)扇電腦機(jī)箱

無(wú)風(fēng)扇電腦機(jī)箱是熱量從CPU和散熱器散發(fā)到周?chē)鷼饬髦暗淖詈笠徽?。與風(fēng)扇冷卻的臺(tái)式機(jī)相比，無(wú)風(fēng)扇電腦的機(jī)箱結(jié)構(gòu)有所不同。風(fēng)扇冷卻的電腦機(jī)箱通常由表面光滑的塑料和薄鋁板制成。相比之下，無(wú)風(fēng)扇電腦將機(jī)箱設(shè)計(jì)提升到了另一個(gè)層次。無(wú)風(fēng)扇電腦機(jī)箱非常堅(jiān)固，由擠壓鋁和重型金屬制成。例如，無(wú)風(fēng)扇電腦機(jī)箱被擠壓成一體式機(jī)箱，內(nèi)置銅熱管，提供耐用性和高效散熱。一體式設(shè)計(jì)消除了移動(dòng)部件，使無(wú)風(fēng)扇電腦成為真正的固態(tài)。而且，無(wú)風(fēng)扇電腦機(jī)箱在其表面上有專(zhuān)門(mén)的散熱片，為機(jī)箱提供更寬的表面積。憑借散熱片和更大的表面積，無(wú)風(fēng)扇電腦機(jī)箱可以盡可能快地將熱量散發(fā)到周?chē)臍饬髦小?/p>

第5 步：把所有東西放在一起

在為無(wú)風(fēng)扇電腦選擇正確的CPU、SSD、散熱器和機(jī)箱后，最后一步是將所有部件組合在一起，打造完全無(wú)風(fēng)扇的電腦。無(wú)風(fēng)扇系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠承受沖擊和振動(dòng)。無(wú)風(fēng)扇電腦不僅僅是耐用、緊湊和低功耗。無(wú)風(fēng)扇電腦也很安靜。沒(méi)有風(fēng)扇，無(wú)風(fēng)扇電腦是密封的，與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)式計(jì)算機(jī)相比要小得多。盡管并非每個(gè)應(yīng)用程序都需要無(wú)風(fēng)扇電腦，但與風(fēng)扇冷卻計(jì)算機(jī)相比，在您的電腦架構(gòu)上采用無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)可提供無(wú)數(shù)好處。

第6 步：環(huán)境測(cè)試和驗(yàn)證

構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇PC 的第六步是確保系統(tǒng)真正強(qiáng)大、耐用和可靠。在設(shè)計(jì)和構(gòu)建無(wú)風(fēng)扇 PC 之后，整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)證過(guò)程，以診斷工業(yè)環(huán)境中的成功或失敗。這些專(zhuān)門(mén)的測(cè)試將計(jì)算機(jī)推向了極端，通常到了破壞的地步。在測(cè)試和驗(yàn)證中，產(chǎn)品的破壞是其整體設(shè)計(jì)的重要標(biāo)志，但最重要的是，它的局限性。如果制造商不進(jìn)行極端測(cè)試，則計(jì)算機(jī)的整體可靠性或平均故障間隔時(shí)間 (MTBF) 可能低于工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。因此，越來(lái)越多的工業(yè)計(jì)算制造商投資于資本測(cè)試設(shè)備，以便在各種環(huán)境設(shè)置中測(cè)試和驗(yàn)證設(shè)計(jì)。

這些測(cè)試包括：

合規(guī)性測(cè)試：EC 和 FCC 認(rèn)證的電磁兼容性 (EMC) 測(cè)試。

信號(hào)測(cè)量：高速外圍設(shè)備的信號(hào)完整性，以確保最佳設(shè)計(jì)屬性。

壓力測(cè)試：當(dāng)操作超出正常標(biāo)準(zhǔn)或滿足最大規(guī)格時(shí)觀察結(jié)果。

功能測(cè)試：基本I/O功能測(cè)試、開(kāi)機(jī)測(cè)試、操作系統(tǒng)、電源保護(hù)、功耗、性能測(cè)試、滿載測(cè)試。

BIOS 設(shè)置測(cè)試：確保系統(tǒng)正確檢測(cè)、配置設(shè)置和初始化所有功能和設(shè)備。

兼容性測(cè)試：確保CPU、DIMM、顯卡和其他外圍設(shè)備與系統(tǒng)兼容。

環(huán)境測(cè)試：熱測(cè)試，包括四個(gè)角、運(yùn)行和非運(yùn)行、啟動(dòng)測(cè)試、沖擊和振動(dòng)測(cè)試、IP 等級(jí)密封和熱沖擊測(cè)試 。