• 計算化學攢機--機箱篇

    計算化學攢機--機箱篇

    文/Sobereva @北京科音   2008-Sep-12



    1. 機箱的規格


    現在最常見的主板規格分為EATX(30.5x33.2cm,常見的雙路服務器主板尺寸)、ATX(30.5x24.2cm,長方形,最常見的民用主板規格及少部分雙路服務器主板)、Micro-ATX(24.2x24.2cm,PCI槽很少的正方形主板,用于小尺寸迷你機)。大機箱可以兼容小主板,但小機箱不能兼容大主板,比如服務器機箱一般都是EATX設計,可以兼容ATX、MicroATX主板,但反之ATX、MicroATX機箱因為尺寸小就不能放EATX服務器主板。EATX/ATX機箱都可以裝普通ATX電源(也就是市面上最普通的規格),MicroATX機箱一般只能裝MicroATX專用的小電源,少數可以裝ATX電源。

    其它一些主板規格,也有相應的機箱,但都不常見。
    • AT(30.5x33cm)是586時代及以前的標準規格,Baby-AT(22x33cm)尺寸相對于AT進行了縮減,此二者早已被淘汰。
    • Mini LPX/LPX(Low Profile eXtension)、NLX(New Low Profile Extended)主要是以前國外一些品牌機用。LPX是西部數據開發的標準,1990年前后十分流行,目的在于減小機箱尺寸,降低花費。機箱比較扁,各種擴展卡如聲卡都是插在位于主板中部的riser card上,使擴展卡與主板平行,由此減小了機箱高度。然而這種設計阻礙氣流,影響散熱,riser card上也難以加裝AGP槽,弊端逐漸明顯,最終被淘汰。NLX是1997年由intel等公司制定的,設計思路同LPX,仍然有riser card。對LPX作了一些改進,符合最新的技術需求,但推廣遠不如LPX順利,如今已被MicroATX取代。
    • WTX(35.56x42.54cm)尺寸相當大,用于高端服務器。
    • Flex-ATX(22.86x19.05cm)比Micro-ATX更小,適用于車載、工控、終端等。
    • BTX/MicroBTX是intel在2003年秋季推廣的一種新規范,在主板、機箱設計都做了重大改動,以提供更好的散熱效果,不兼容ATX機箱,仍兼容ATX電源,針腳定義相同,目前在不少品牌機上都可以見到BTX的設計,不過在DIY市場推廣不利,很少見。
    • Mini-ATX(28.4x20.8cm)是隨著ATX標準一起出臺的,為小型PC設計,實際上尺寸比ATX也沒小多少,只有最初有少數廠家嘗試制造,早已沒了聲音,現在小型PC最流行的是MicroATX。但很多人誤將MicroATX與MiniATX混為一談。
    • Mini-ITX(17x17cm)是由VIA威盛推廣的主板規格,比FlexATX更小,只有手掌大小,兼容ATX/MicroATX機箱,適用于嵌入式設備。此后威盛還提出了更小的主板規格Nano ITX(12x12cm)、Pico ITX(10x7.2cm)、Mobile-ITX(7.5x4.5cm)
    • DTX(20.3x24.4cm)/Mini-DTX(20.3x17cm)是由AMD 2007年提出的小型PC規格
    • ETX(Embedded Technology eXtended,9.5x11.4cm)為嵌入式模塊設計,在一小塊PCB上實現CPU運算和南橋北橋全部功能,包括顯示、聲效、網絡、磁盤控制等等功能,亦稱單板計算機,性能和擴展性很有限。
    • Mobile-ITX(6x6cm)由VIA于2009年12月初提出的規格


    2. 機箱的常見種類


    服務器的機箱,對于實驗室里用,塔式機箱最為合適。用工控機機箱也可以,實際上就是4U機架式機箱(1U=4.445cm,用來衡量機架式機箱高度的指標),價格比塔式往往還更便宜,擴展性和塔式一樣,可以插全尺寸板卡和普通ATX電源,相當于塔式橫過來,缺點就是占地方。

    而1U/2U的機架式機箱,就是服務器中常見的很扁的臥式機箱,空箱價格和前兩種都差不多,但這類機箱由于空間有限,有很多缺點。比如CPU散熱器必須用1U/2U服務器專用的,價格偏高,而且因為高度的限制使散熱效果受到限制,2U相對1U好一些。另外安裝PCI設備時,1U的機箱受限于高度需要專門的轉接卡把PCI槽轉為橫向才能用,2U機箱要么像1U一樣轉接為橫向,要么用特制的Low-profile版PCI設備。而且還需要價格偏高的專用1U/2U電源(長條形的電源),需要額外購買風扇排使箱內氣流暢通,光驅、硬盤位也很少。所以使用這類機箱最終成本會高一些而且有諸多不便。這類機箱好處就是可以一片一片放進機柜,集群規模較大時節省空間,易于維護和管理。一般不推薦在普通的計算實驗室里面用。所以下面都是針對普通PC/服務器立式機箱進行討論。


    3. 機箱的選購


    對于普通單路PC的機箱用150元以內的就行了,這個價位牌子非常多,價格混亂,樣式各異。而機箱本身結構簡單,質量可以一目了然,也沒有售后問題,所以對低價機箱來說一般不必根據牌子選擇,主要根據樣式、設計、用料等因素,去賣場后根據實際感覺做出選擇。要注意一下機箱各個按鈕是否好按、主板背板螺絲口位置是否標準(和主板螺絲口是否能對得上)、主板裝上去平不平,會不會導致主板彎曲變形、顯卡等板卡裝上去是否穩固,會不會一端翹起、板卡的擋板及彎折處是否能與機箱緊密貼合、機箱塑料面板有無異味、擴展槽位是否足夠等等。另外值得關注的是機箱用料是否對得起其價格,如果機箱鋼板太薄(如0.6mm甚至更薄,用手都能折彎,機箱側蓋咣當咣當響,則防輻射效果差),或者為了省材料把主板背板挖下去一大塊金屬,甚至只用幾根金屬條支撐(如圖),沒有EMI觸點/彈片的防磁設計,鋼板沒有折邊毛刺較多,只用了噴漆鋼板而不防銹的鍍鋅鋼板,用料就只和80元的機箱相當,如果也賣150元就不值了。



    機箱一些額外的設計可以關注一下,為此多花點錢也算值得,比如機箱上有無提手,有無導風罩或其它便于進風的設計,底部有無滑輪,有無特殊防塵設計,機箱蓋是否采用免螺絲拆卸設計,或者用的是方便的手擰螺絲,光驅、硬盤有無易更換的滑軌設計,主板背板是否能直接拆卸,機箱是否有靜音處理如吸音棉、防震膠墊,機箱上是否有鎖,前面板有無時鐘或者主機信息監控顯示設計等等。

    至于一些花哨的透明機箱之類別去理睬,根本不能防輻射。

    服務器機箱體積大,用料多,而且做服務器機箱的遠比做普通民用機箱的廠家少得多,價格不易往下壓,所以價格比普通PC的偏貴,一般買400元以內的就行了,我一直用的是聯志T11感覺不錯,永陽、偉訓等牌子也都是很好的。

    機箱可以放心地買二手的,服務器機箱各公司企業淘汰下來的也不少,價格能便宜一半多,可以在網上找離得近的本地賣家直接取。不建議郵寄,快遞太貴劃不來,平郵郵寄等到手時很可能已經被摔得沒模樣了。


    4. 關于機箱散熱


    降低機箱內的溫度,有助于降低CPU、內存、顯卡等配件的溫度,使系統更穩定。機箱的散熱,主要是注重箱內氣流的流通,也就是讓冷風能順利進入,讓熱風能順利排出。排熱風主要是通過電源在機箱內的部分吸入,露在機箱外部分排出,順便給電源降溫。機箱后面都有一兩個機箱風扇位置,可以單獨購買機箱風扇幫助往外排熱氣(向外吹,勿裝反),機箱風扇尺寸一般是8/9/10/12cm(風扇對角線長度),電子市場一般10元左右就有賣,其大小應與機箱預留的風扇位相同。往往機箱風扇位設計了不同位置的螺絲孔,可以兼容不同尺寸的機箱風扇,這時最好買能裝上去的最大尺寸的機箱風扇,比如能上12cm的就別用8cm,大尺寸風扇較低轉速就能達到小尺寸風扇高轉速同樣的散熱效果,可以降低噪音(轉速和噪音成正比)。同時也要注意進風順暢,不要不小心把進風口堵上。多數機箱前面板靠下的地方都有進風口,有的在底部靠前位置(需要腳墊把機箱墊高才有效),一些機箱還在這些位置設計了機箱風扇槽位,裝上可以幫助進風。

    裝機時應最好把機箱內連線整理整齊,用綁帶扎起來,拉到靠邊位置,尤其是IDE/SCSI設備,線材較寬,如果亂堆,不僅混亂,而且影響機內氣流流通,不利于散熱。我習慣將IDE線中間部分疊成幾折,固定住,這樣IDE線粗細就像SATA線了,市場上也有賣中間已經束好的IDE線,但是較貴。

    用于計算的機器由于晝夜滿載,CPU性能較高發熱較大,加上可能選擇了一些功率偏小、轉換效率不高的電源的高發熱量,也沒有用較大尺寸的機箱和額外散熱措施,夏天又沒有空調的情況下,往往整個機箱都很燙(工作條件惡劣,我的機箱已可用于加熱食物,但運行十分穩定),這種情況下,不要把機器并排緊貼著放,也別靠著墻,機箱上面也別堆放東西,使機箱便于散熱。機箱后面不要太靠近墻壁,否則后置排風扇及電源出的熱風容易折回來,熱量不宜散開。


    5. 關于38度機箱


    市場上一些機箱打著38度機箱的口號,可以看到機箱側板有一個進風口,連著一個導風罩沖著CPU位置(有的還在導風罩處加了進風風扇)。這種設計可以直接將外界冷空氣供給CPU散熱器來幫助散熱,提出這種規范的intel號稱這種設計可以將CPU散熱器上方2CM處溫度控制在38攝氏度,但是這種設計對品牌機比較適合,對自攢的機器,由于CPU位置在不同主板中都不一樣,往往不能與導風罩位置正好對應上,而且CPU散熱器形式不一,有直吹有側吹,38度設計往往不能達到理想效果,但多少還是有幫助的,同等價位、質量差異不大,建議買有38度設計的。后期規范還定義了對著顯卡位置也有進風孔。值得一提的是,實際上38度機箱規范提出的時候CPU發熱量還不算大,能控制得住溫度,對于此后的大功率CPU即便用了38度機箱也幾乎不可能做到這點,同時其溫度也會顯著受到周邊環境的影響。所以38度機箱只是一種設計規范,對散熱有益,但決不代表用了這種設計就能達到其最初宣稱的效果。


    6. 關于主機的輻射


    裝機的時候,光驅位置一般都有很多金屬板,裝的時候需要卸下來,大多都是一次性設計,這也是為了防輻射,并非沒有用處,所以不要嫌礙它事,而把其它不用的槽位的擋板也全都扒下來。裝主板時候也不要嫌麻煩不裝主板帶的主板接口處的擋板,不光是美觀、防塵,也起到了防輻射作用。如果沒做其它特別散熱處理,敞著機箱蓋大多數情況確實可以使系統溫度(機箱內溫度)降低,但僅限于調試和維修過程中,不要長期在旁邊有人的情況下敞著機箱蓋工作,也別虛掩著機箱蓋,電磁輻射會大量泄露。另外有些顯卡的擋板是雙層的,其中一層有一排長方形窟窿,但這層擋板又不像一些高端顯卡直接接在封閉式散熱器的風道上,而是懸空著,用這些顯卡時敞著機箱也沒好處,因為關著機箱時,由于電源等抽風扇產生的負壓,外界冷氣一部分會從這個擋板處進入,使得顯卡上方環境溫度降低,便于顯卡散熱,尤其是采用這個設計的無風扇靜音顯卡(比如影馳8500GT悟靜版,如圖)效果更明顯。

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