风道是机箱为硬件的散热所营造的气流环境,它的原理十分简单,将硬件发出的热量排出机箱外,再把外界的冷空气补充进来,从而形成一个散热的循环。由于机箱风道设计的优劣会造成硬件散热效果的天壤之别,因此机箱存在的意义也绝不仅仅是硬件的保护性容器,而应该解释为:当硬件必须一个容器来整合时,它同时要解决容器内的散热问题。
我们都知道,机箱风道的形成主要依赖机箱风扇,它使机箱内的空气流动形成一个规则而稳定的路线,说晦涩一点,就是风扇产生的气流压力导致了空气的定向流动。那么根据风扇发射气流的方向,气流压力又有正压和负压之分。
● 均压风道常见于主流机箱
当风扇向机箱内部发射气流,可以让机箱内部气压升高,称之为正压;相反,当风扇抽取机箱内空气向外部发射,令机箱内气压下降,便称为负压。当机箱前后各安装一枚正压和负压的风扇,假设风压一致或差别不大,正负压相互抵消,那么实际上机箱内的压力与外界几乎没有区别,可称为均压。(如下图)
常见的均压水平风道
这种均压风道如今已在许多中低端机箱中应用,它的风道类型与机箱结构具有良好的兼容性,它产生的气流路径很容易跟传统架构吻合,设计难度低。由于压力内外均衡,均压风道通常不会产生其它效应,但是确实简单有效。
● 负压风道覆盖高低端两极
有一些小型机箱,相对传统机箱而言架构变动较大,内部布局紧凑,所以不能保证同时在恰当的位置拥有进气和排气风扇,设计者往往优先考虑保留排气风扇,能让机箱内的热气更快地排放出去,这样便导致了负压的产生。这种只有排气风扇的机箱是纯粹的负压风道机箱。
而很多专为高端硬件玩家设计的机箱,它们要考虑到高发热量的高端硬件,为了能将那些致命的热量更快地释放出去,需要在均压风道的基础上对排气力量做进一步加强。于是我们经常见到高端机箱里只有一个进气风扇,但是却有更多的排气风扇,它们或在机箱后部,活在机箱顶部。
更多的排气风扇产生的负压绝对值大于单一进气风扇的正压,因此整体机箱内压力还是呈现为负压,这可看做第二类负压机箱风道。它最大的优点是针对机箱内的高热区域添加额外的排气风扇,能显著减少硬件热量在机箱内停留的时间。
看似机箱风道的概念应该到此为止了,然而在几个月前,著名机箱厂商银欣(Silver Stone)在介绍乌鸦2机箱时颠覆传统,正式推出了“正压”风道理念,并阐述了这种另类风道设计的几种特殊功效。接下来让我们仔细剖析这种与现今高端机箱设计针锋相对风道概念。
正压,顾名思义,就是让机箱只有进气没有排气,或是进气量明显大于排气量,致使机箱内气压大于外部环境。事实上这种风道并非第一次被提及,早先散热资深人士就对此做过评价,由于其不能在第一时间将热量直接排出机箱外而被诟病,那么银欣大力推广它的理论依据是什么呢?它又有哪些特殊功效呢?
被骨灰玩家津津乐道的银欣乌鸦2机箱
银欣乌鸦2机箱在底部安装了三枚直径达18cm的大型风扇,气流朝向机箱内,而用作排气的只有机箱顶部的一个普通12cm风扇,这样在机箱进气压力明显大于排气压力的情况下便形成正压风道。不过,除了一枚12cm排气风扇之外,三个18cm风扇指向的机箱顶部存在许多镂空的网孔,泄压效果较好,因此它的正压效应不会特别强烈。要说正压的压力,银欣根据这个理念随后推出的HTPC机箱GD04将成为典范中的典范。
体型较小的HTPC机箱当务之急是尽快把热量抽出去,但是银欣却反其道而行之。上图GD04机箱侧面的两个12cm风扇位竟然都不是用来排热的。
这个风扇位自带两枚12cm风扇,风向朝内,表面覆盖有滤尘网。
在两枚风扇对面,机箱的另一侧,第三枚12cm风扇也是设计成进气的,整个机箱没有一枚用于排气的风扇(电源吸气排气自成体系,不参与机箱风道),这样形成一个气流相互挤压的绝对正压机箱。这简直是匪夷所思的,如果都往机箱里灌风,那么热量如何排出去呢?
● 正压机箱的散热理论
银欣的设计师告诉我们,气流和水流、电流有个相同的属性,就是当它流动时会自己寻找阻力最小的路径。因此无论你的风扇位置如何设定,风扇姿态如何摆放,都难以确定空气会按照你设计好的路线流动。其实如果你希望平常的均压风道能使空气狠狠地作用在硬件表面,带走热量,无异于天方夜谭。在均压和负压机箱中,空气一定会挑选阻力最低的空当和缝隙通过,不会与物体正面冲突。
正压机箱气流从缝隙和网孔溢出
那么唯一能让上述构想成为现实的办法,似乎只有正压风道了。正压能让空气挤压机箱内部的每一个表面,然后从一切可溢出的孔洞、缝隙逃出机箱。银欣乌鸦2和GD04便是利用这个原理,让吹入机箱的空气在机箱内挤压,填充每一个角落,充分吸收热量,最后从机箱孔洞和缝隙中强行溢出。
根据越来越受到重视的散热因素,如今已经难以找到完全密封的机箱,然而这些“透气”的设计是正、负压风道展现出不同性质的催化剂。
● 正压机箱的防尘理论
负压机箱的内部压力小于外部环境,空气会从机箱一切缝隙进入,而无论快慢,此现象一定存在。那么显然,空气中的灰尘也会随着空气从任何一个不设防的通道窜入。民用机箱不可能在接缝处做到密封,因此即便机箱上没有设计任何散热网孔,即便没有进气风扇,灰尘还是会从四面八方入侵,可谓防不胜防。
正压机箱在这一点上有很大区别,它的内部压力大于外部环境,空气只会从机箱网孔缝隙中溢出,只要电脑在运转,风扇在转动,灰尘便几乎没有机会通过这些渠道进入,唯一的途径是往机箱内施加正压的风扇。也就是说,若为所有进气风扇窗口做好严密的滤尘措施,便能有效防止机箱内积尘。用更便于理解的话说,负压机箱四面受敌,防范难免疏漏,而正压机箱是将敌人置于一个方向上集中防范,只要用户勤于更换风扇滤尘网,理论上正压风道确实是个十分巧妙的防尘方案。
然而,任何新理念和新事物都需要实践来证明它是否有效,我们接下来将围绕正、负压机箱风道的话题做一系列测试论证。在本周内我们首先会从最重要的散热角度出发,以目前普遍重视的静音效果为准绳,测试对比在相同的噪音分贝下(也可理解为相同的风扇转速下),正、负压机箱风道的散热效果,敬请关注。