上文我們介紹了工控機內(nèi)部架構(gòu)演變成為底板加插卡的來由及其好處,從本文起,我將會從細節(jié)上討論一臺設(shè)計優(yōu)良的工控機的設(shè)計理念。據(jù)統(tǒng)計,灰塵、散熱、靜電是造成計算機不穩(wěn)定的三大主要因素。但商用pc機由于使用環(huán)境的不同,僅在散熱方面遵守at、atx、乃至最新的btx架構(gòu),而灰塵和靜電問題在普通使用環(huán)境下并不突出,因此商用pc對此考慮很少。 但工控機使用環(huán)境比較特殊,經(jīng)常在高溫、粉塵、供電條件不好的環(huán)境下運行,并大多是在7x24小時環(huán)境下運行。而由于架構(gòu)的不同,商用pc的機箱設(shè)計理念也不能直接照搬到工控機。因此在散熱、防塵方面工控機必須有自己的設(shè)計理念,散熱的好壞直接影響到工控機的穩(wěn)定性,下面我們重點來介紹一下工控機在散熱和防塵的特性。 早期的cpu由于功耗問題并不突出,因此工控機的散熱不是設(shè)計的主要考慮因素。但隨著人們對cpu性能需求的增加,處理器的功耗也日益增加。最新的intel lga775架構(gòu)的p4處理器******功耗居然在100w以上。工控機內(nèi)部的散熱問題也變得日益嚴峻起來。研華公司針對此問題,不斷的在自身的產(chǎn)品上做出改進。下面我們拿研華的最經(jīng)典4u上架式機箱610系列來具體分析:  第一代ipc-610系列,f版機箱
這是第一代的ipc610系列機箱中的高端產(chǎn)品ipc-610bp-f,由于這款機箱設(shè)計時cpu的功耗問題并不突出,因此其僅采用了單風扇輔助散熱設(shè)計。而且我們可以看出,為了考慮工控機應(yīng)用環(huán)境的復雜多樣性,風扇的前面是有過濾網(wǎng)設(shè)計的的。由于在某些惡劣環(huán)境下,過濾網(wǎng)和風扇必須經(jīng)常清洗才能保證正常工作,因此在這款機箱上的風扇和過濾網(wǎng)都設(shè)計為易于更換的,易于維護的設(shè)計理念一直體現(xiàn)在工控機箱的設(shè)計中。尤其在高端工控機產(chǎn)品中,系統(tǒng)的易于維護性是高端市場工控機的設(shè)計理念之一。
當p4處理器進入工控機市場后,其高發(fā)熱量使得各個工控廠商不得不重視工控機的散熱問題。研華推出了第二代ipc-610系列的工控機便加強了散熱方面的考慮。例如熱賣的面對中高端市場的ipc-610h,為了提升散熱效果,加大機箱內(nèi)部風流,采用雙風扇的設(shè)計。并基于維護考慮,將雙風扇采用模塊式的設(shè)計理念,固定在一個抽取板上,從而容易更換。由于采用雙風扇后,過濾網(wǎng)的面積加大,因此原有的側(cè)面抽取式過濾網(wǎng)更換方式無法適用,因此工程師們采用了濾網(wǎng)前置前開口的方式便于抽取濾網(wǎng)。  第二代610系列機箱ipc-610h
即使面對中低端市場的ipc-610l,也在散熱風扇和過濾網(wǎng)的設(shè)計上有獨特的設(shè)計理念。采用前開口的單風扇設(shè)計,風扇可前置打開,濾網(wǎng)也易于抽取。
 第二代610系列機箱ipc-610l
看過4u的大機身散熱設(shè)計,再來考慮1u和2u的機箱內(nèi)部散熱設(shè)計。這類機器由于機箱體積限制,都采用蝶型背板的設(shè)計,并提供模塊化的設(shè)計便于用戶維護,但由于小風扇的cfm都比較小,因此只能多采用多風扇來增大風流。下面我們來看看1u的機箱散熱設(shè)計
 研華的2u機箱和acp1000設(shè)計理念基本相同,在此不再贅述。
再來了解一下壁掛式機箱的散熱設(shè)計考慮: 壁掛式機箱要求機構(gòu)設(shè)計緊湊以便滿足各種不同場合下的應(yīng)用,機箱內(nèi)部寸土寸金,每一個空間都需要合理的應(yīng)用。但小機箱內(nèi)部由于體積所限,采用的風扇功率也不能太大,因此小機箱的散熱更考察一個公司的設(shè)計功底??傮w來說,小機箱里面有兩個最重要的散熱對象:cpu和硬盤。下面我們來看看壁掛式機箱ipc-6806的在散熱方面的設(shè)計及其后繼版本的改進:

ipc-6806wh  改進版本ipc-6806w
在這種小機箱內(nèi)部,采用不同的無源底板、內(nèi)部的插卡數(shù)量也會對散熱造成不同的影響??傮w來說,所插入的擴展卡盡量遠離電源模塊和cpu長卡。以便留出足夠的空隙給機箱內(nèi)部的板卡。
今年研華推出了一款緊湊型的采用atx母板的壁掛式/桌上式機箱ipc-7120,這款機箱以所有接口前置為主要賣點,便于用戶集成在設(shè)備內(nèi)部并易于維護使用,所以一經(jīng)推出就吸引了眾多用戶的眼球。但由于機身體積較小并可能會被用戶集成在散熱條件不好的設(shè)備內(nèi)部,且要求支持intel最新的高性能處理器,因此對散熱的要求更高。 多說無益,上圖說話。  ipc-7120
以上我們分析了研華在上架式和壁掛式機箱的散熱設(shè)計理念。下篇我們會來談?wù)劰た貦C在emc方面的設(shè)計考慮。
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