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,机箱气流压力又有正压和负压和均压之分。
银欣乌鸦2正式引入正压风道概念
在上一篇文章《将灰尘和热量挤出 正压颠覆传统风道?》中,我们向读者详细分析了正压、负压、均压风道的特性,想必读者对它们已经有所了解。就像文章中所描述的,负压和均压风道是目前最常见机箱风道设计,普遍存在于高、中、低定位的产品中。而台系著名机箱品牌银欣在发布乌鸦2机箱时正式提出了正压风道概念,它的理论是利用高于外部环境的机箱内压让风扇送入的冷空气充分接触机箱内的每一个部分,最终将热量通过散热网孔逼出机箱外。同时,由于机箱内压大于外部环境,灰尘也不会从机箱网孔、缝隙中进入,从而起到绝尘的作用。
银欣GD04 HTPC机箱采用纯粹的正压设计
乌鸦2机箱的顶部保留一个产生负压的12cm排气风扇,由底部三个18cm进气风扇强大的进气风量让机箱呈现正压。相比之下银欣在继乌鸦2之后推出的一款HTPC机箱GD04则是采用纯粹正压设计,它没有排气风扇,原设计中机箱上配备的三枚12cm风扇全部用于进气。
任何新理念和新事物都需要实践来证明它是否有效,银欣GD04机箱的结构特性为实验提供了绝佳的机会,因为只要改变它风扇的方向,很容易就能将其转变为传统的负压机箱。我们将紧接着上一篇文章的话题,下面围绕正、负压机箱的效果做一系列测试论证。正压机箱有散热和绝尘两个特色理论,由于测试条件限制,本文中我们首先检验前者是否与实际情况相吻合。
● 测试平台核心三大件的选择
要在本次测试中获得具有说服力的结果,CPU散热器和显卡的选择需慎重。考虑到侧吹式CPU散热器性能受机箱气流走向影响很明显,且大部分侧吹式散热器可以调整吹风方向,在不同的机箱风道中,不同的吹风方向效果也存在差异,因此我们选择风向固定且参考意义较大的Intel原装散热器散热器来进行测试。这种散热器属于下压式,风向朝向主板,与机箱风道的相互干扰性较小。
银欣GD04虽为HTPC机箱,但机箱设计布局能容纳公版旗舰显卡的PCB长度,主板托盘支持Micro ATX与Mini-ITX,因此根据这款机箱用作高性能HTPC的思路,本次选择Intel E5200 CPU、G41主板以及公版GTX260+显卡作为核心三大件。
● 检测散热效果的拷机手段
E5200默认频率较低,发热量不够,为凸显风道效果差异,于是测试中将被超频至240MHz×12.5 @3GHz,核心电压保持默认的1.23V。采用SP2004为CPU负载软件,测试20分钟以上收集数据。显卡负载测试使用Furmark极致负载,测试10分钟以上收集数据。在把硬件装入机箱前,先按上述标准进行一次裸机测试,获得的数据以便与机箱风道下结果对比。
裸机测试结果(CPU 61.5℃/GPU 85℃ 点击放大)
为了便于用户能清晰地理解测试结果,接下来在测试之前,先向读者介绍测试方案。
● 参与对比的两种风道配置
对比测试其实十分简单,保持一侧单独的一枚12cm风扇始终起进气作用,调整另一侧两枚风扇的方向,对比方向调整前后HTPC主机各方面的散热情况。
保持一侧单风扇始终进气
银欣GDO4的原设计为三枚风扇都进气,产生较强的正压。而当位于一侧的两枚风扇改变方向向外排气时,则形成一个接近均压的负压风道,一进两出的配置能够模拟当前绝大多数主流玩家机箱。
● 四个温度对比测量点
根据正压理论,大于外部环境的机箱内压将把热量从网孔和缝隙逼出,吹入机箱的冷空气也受到压力影响会充斥到每一个角落,不易出现散热死角。若这个理论成立,那么正压和负压状态下机箱每个部分的环境温度也会有差别,于是我们设定四个可能受到正、负压影响的测量点,使用台式万用表结合热敏探头,对比两种风道下这四个位置的箱内环境温度。
测试时将热敏探头从测量点的网孔伸入机箱,但探头不触碰到任何物体,保持悬空。此测试将在CPU满载的状态下进行。
所有准备工作就绪,正压风道的真相即将水落石出。
● 正压状态CPU、显卡负载温度测试
从CPU和显卡两大主芯片的温度测试看,它们在银欣GD04机箱的正压、负压风道下的发热状况几乎没有区别,甚至跟裸机状态也完全相同。唯一的区别是正压状态时,由于两个12cm风扇直吹CPU区域,受到外界强烈气流介入的影响,CPU温度比裸机状态还低了1℃。
● 负压状态机箱环境温度测试
负压测试点A
● 正压状态机箱环境温度测试
正压测试点A
● 测试结果分析
分析正压和负压状态下ABCD四个点的温度,没有得出明显的规律。负压状态A、C两点温度高于正压状态;正压状态的B、D两点温度高于负压状态。这似乎只能说明两种不同的风道的热量集中点不同。不过正压膨胀负压收缩的差异在测试点B得到了明显的体现,这个测试点位于显卡上方,GTX260+的发热量较大,正压致使显卡表面散发的热量外溢,因此热敏探头感应到的温度较高。而负压风道中,显卡表面散发的热量会被两枚12cm风扇抽走,故不会从B点涌出。
综合全部测试结果来看,正压风道相比负压风道并没有在最重要的CPU、显卡散热方面体现出明显优势,两者基本持平。而CPU的一度之差则是由于风扇过于靠近CPU散热器所致,不具备普遍参考意义。或许正压风道的真正作用是在于绝尘而不是散热,这还有待下一阶段的测试验证。