简明机箱风道构建(一):塔式机箱
野兽仙贝SUPERODD
编辑于 2023年12月04日 06:14
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共4篇

这个系列将用辣眼睛的草图和粗俗不堪的话语来介绍如何在消费级PC装机时构建合理的风道。原则上我建议留用机箱原配的进气和排气扇,除非真的吵到受不了或者发生了故障需要替换。多数机箱原配的风扇,考虑到远洋运输的磕碰,一般会在设计上给比较宽松的裕量,可靠性不至于太糟糕,但是你自己选购的第三方廉价风扇则未必。

我在这里不会给出具体的CPU散热器推荐,用什么散热器要视乎用户实际CPU型号和使用场景。一些例外情况会在文末单独列出。

这个系列首发于NGA,但是苦于NGA有编辑时限而无法更新,所以我最终选择把它搬到这里来。

考虑到市售机箱种类,这个系列将会按机箱结构分为4篇:

1 塔式机箱​

2 前置电源紧凑机箱​

3 侧置电源分仓机箱(海景房)​

4 A4 ITX机箱​


塔式机箱是目前最主流的PC机箱种类,而且也是兼容性最好、构建风道最轻松的。从ITX到EEB都有,塔式机箱是完全的万金油结构。

有许多早期的塔式机箱是顶置电源、顶置光驱位的设计,其实同样适用下面的方案。

需要注意的是,近期出现了大量诸如爱国者星璨岚、追风者NV5、先马新镜界和乔思伯D301这种类型的“假海景房”,它们实际上还是劣化的电源仓下置的塔式机箱,只是将前置进气扇位移到机箱侧面,同时在电源仓罩上提供徒劳无用的风扇位而已。正常侧置电源海景房的下进气道通畅的优点没有,塔式机箱水平风道规整的优点也丢了我非常不推荐大家买这种光污染玻璃烤箱,除非你根本不在意性能和散热而只是想要一个手办柜


1. 塔式风冷

散热焦虑高发区,常见于猫头鹰D15和深圳利民FC140这种傻大个风冷的用户,恨不得把风扇塞满整个机箱,上上下下最好全部塞满心里最踏实。其实大错特错,塞满了反而有害。

其实绝大多数情况下只需要前3进气后1排气就行,甚至在风道规整的情况下,散热器本体的风扇性能都没那么重要。正压差(进气量大于排气量)会使得热量被自然泵出机箱外。这个布局需要进气扇吹得远或者直,这样气流才能“喂饭到嘴”地抵达CPU散热器和显卡所在区域;如果机箱密封性足够好,前进气扇风量足够大也可以,只不过噪音可能一般人无法忍受。

顶部的位置是冷排架,不是风扇位。正常情况下,机箱顶部一个风扇都别装。完全干扰气流走向的。如果你发现机箱后上方积热,你应该拉高尾部排气扇的转速,或者使用风量更大的排气扇,而不是在顶部加风扇。你如果有热成像仪的话,自己照一下机箱你就会发现,在你使用风冷的情况下,机箱顶部大部分面积完全是蓝黑色冰凉的,只有机箱后上方是热成红白。

在风道规整的情况下,铁皮/玻璃侧板的散热效果要好于网孔侧板。

反常识的是,很多人以为机箱开孔多就一定散热好,其实是错误的。机箱的开孔越多,密封性越差;密封性越差,则越难形成风道。开孔多,其实仅仅是有利于机箱就近被动进气,但是问题是都到这份上了那为何不直接用开放式机架?

贯通风道的散热效果是绝对碾压被动进气的。几乎所有的服务器、数据中心机柜全都是铁皮闷罐+单向风道,我不太相信消费级PC的散热设计可以比服务器和数据中心的更高效。只不过是,消费级游戏显卡多数是使用轴流风扇+下压散热模组,气流乱飞,会恶化机箱内风道;而专业图形卡和运算卡清一色的离心涡轮甚至是被动散热,整齐划一。

凡事无绝对。网孔mesh机箱被动进气虽然没了风道,但是可以少装风扇,更安静。只不过还是,为何不直接用开放式机架?

2. 吊装冷排

这是绝大多数机箱里水冷的使用方式。

其实跟上面的风冷方案并无本质差异,只不过冷排扇的增加使得机箱压差会发生改变,可能需要调高前进气扇的转速才能保证正压差状态。而且相较于风冷而言,这个配置不太讲究进气扇的气流形状。

这个结构的坏处在于冷排或多或少会吃显卡的废热,所以对于进气扇的风量要求会更高,否则在持续工作中,新鲜冷空气的补充速度还抵不上显卡把机箱内空气加热的速度。

在这个结构下,机箱尾部的排气扇反而已经无关紧要,只是用作引导气流方向和辅助排出显卡废热。

3. 前置冷排

一些特别紧凑的塔式机箱和CPU负载比较大的机器可能需要使用这种布局。需要注意的是,前置冷排工况下应该无条件优先让风扇吹排而不是吸排,冷排扇应该安装在冷排和风扇架之间,将外部冷空气吹向冷排并灌入机箱

看似整机都在喝冷排的废热,但是即使是过了冷排的气流,相对于机箱内部原有的热空气来说,仍然也是温度更低的

由于冷排直接从机箱外汲取冷空气不受任何影响,所以其实顶部也可以加装向上的排气扇,甚至机箱处于负压状态问题也不大。对于[塞满爱好者]来说,真的这是可以排气扇塞满的布局。顶部排气扇想装就装。

这个布局冷排扇同时承担进气和吹排的任务,对风扇的性能要求非常高,可能需要酌情使用高速扇。如果你既想要好的CPU冷却效果,又想要相对安静,没问题,请加钱。


例外情况:

1. 部分塔式机箱(如海盗船5000D AF)既有前进气也有侧面进气的风扇位,侧面风扇位对塔式风冷工况无明显影响,但进气量增加可能会改善机箱内综合温度条件。可以考虑将冷排侧置向外排气,直接吸入前进气扇带来的新鲜空气,同时也不会吸入显卡的废热。

2. 对部分使用下压风冷散热器的配置而言,开孔的机箱侧板可能要优于密封侧板。

3. 虽然吹排效果远胜于吸排,但是使用风扇对冷排进行双层夹汉堡可以使得同温度下风扇的转速更低,改善中低负载下的噪音表现。

4. 除非是如Mac Pro一样专门规划好的特殊散热配置,否则几乎所有布局倒置的机箱都将使散热恶化。对大部分使用轴流风扇和下压模组的消费级显卡来说,机箱采用倒置布局则意味着本身就非常羸弱的显卡风扇还必须抵抗自然上浮的热空气做功。使用离心涡轮风扇的显卡则几乎不受影响。

5. 一些卧式机箱/机架更适合单向风道的风冷配置,而且可能改善某些热管抗重力效果不佳的塔式风冷的性能。

6. 对于部分CPU插座旋转了90°的服务器主板而言,如果风冷散热器方向是固定的话,应当让风冷散热器从下往上吹,机箱尾部和机箱前部风扇位全部作进气机箱顶部拉满排气扇向上排气。尽管,我更建议在这种主板上使用方案2的水冷布局。