计算化学攒机--机箱篇

计算化学攒机--机箱篇

文/Sobereva   2008-Sep-12



1. 机箱的规格


现在最常见的主板规格分为EATX(30.5x33.2cm,常见的双路服务器主板尺寸)、ATX(30.5x24.2cm,长方形,最常见的民用主板规格及少部分双路服务器主板)、Micro-ATX(24.2x24.2cm,PCI槽很少的正方形主板,用于小尺寸迷你机)。大机箱可以兼容小主板,但小机箱不能兼容大主板,比如服务器机箱一般都是EATX设计,可以兼容ATX、MicroATX主板,但反之ATX、MicroATX机箱因为尺寸小就不能放EATX服务器主板。EATX/ATX机箱都可以装普通ATX电源(也就是市面上最普通的规格),MicroATX机箱一般只能装MicroATX专用的小电源,少数可以装ATX电源。

其它一些主板规格,也有相应的机箱,但都不常见。
  • AT(30.5x33cm)是586时代及以前的标准规格,Baby-AT(22x33cm)尺寸相对于AT进行了缩减,此二者早已被淘汰。
  • Mini LPX/LPX(Low Profile eXtension)、NLX(New Low Profile Extended)主要是以前国外一些品牌机用。LPX是西部数据开发的标准,1990年前后十分流行,目的在于减小机箱尺寸,降低花费。机箱比较扁,各种扩展卡如声卡都是插在位于主板中部的riser card上,使扩展卡与主板平行,由此减小了机箱高度。然而这种设计阻碍气流,影响散热,riser card上也难以加装AGP槽,弊端逐渐明显,最终被淘汰。NLX是1997年由intel等公司制定的,设计思路同LPX,仍然有riser card。对LPX作了一些改进,符合最新的技术需求,但推广远不如LPX顺利,如今已被MicroATX取代。
  • WTX(35.56x42.54cm)尺寸相当大,用于高端服务器。
  • Flex-ATX(22.86x19.05cm)比Micro-ATX更小,适用于车载、工控、终端等。
  • BTX/MicroBTX是intel在2003年秋季推广的一种新规范,在主板、机箱设计都做了重大改动,以提供更好的散热效果,不兼容ATX机箱,仍兼容ATX电源,针脚定义相同,目前在不少品牌机上都可以见到BTX的设计,不过在DIY市场推广不利,很少见。
  • Mini-ATX(28.4x20.8cm)是随着ATX标准一起出台的,为小型PC设计,实际上尺寸比ATX也没小多少,只有最初有少数厂家尝试制造,早已没了声音,现在小型PC最流行的是MicroATX。但很多人误将MicroATX与MiniATX混为一谈。
  • Mini-ITX(17x17cm)是由VIA威盛推广的主板规格,比FlexATX更小,只有手掌大小,兼容ATX/MicroATX机箱,适用于嵌入式设备。此后威盛还提出了更小的主板规格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规格
  • ETX(Embedded Technology eXtended,9.5x11.4cm)为嵌入式模块设计,在一小块PCB上实现CPU运算和南桥北桥全部功能,包括显示、声效、网络、磁盘控制等等功能,亦称单板计算机,性能和扩展性很有限。
  • Mobile-ITX(6x6cm)由VIA于2009年12月初提出的规格


2. 机箱的常见种类


服务器的机箱,对于实验室里用,塔式机箱最为合适。用工控机机箱也可以,实际上就是4U机架式机箱(1U=4.445cm,用来衡量机架式机箱高度的指标),价格比塔式往往还更便宜,扩展性和塔式一样,可以插全尺寸板卡和普通ATX电源,相当于塔式横过来,缺点就是占地方。

而1U/2U的机架式机箱,就是服务器中常见的很扁的卧式机箱,空箱价格和前两种都差不多,但这类机箱由于空间有限,有很多缺点。比如CPU散热器必须用1U/2U服务器专用的,价格偏高,而且因为高度的限制使散热效果受到限制,2U相对1U好一些。另外安装PCI设备时,1U的机箱受限于高度需要专门的转接卡把PCI槽转为横向才能用,2U机箱要么像1U一样转接为横向,要么用特制的Low-profile版PCI设备。而且还需要价格偏高的专用1U/2U电源(长条形的电源),需要额外购买风扇排使箱内气流畅通,光驱、硬盘位也很少。所以使用这类机箱最终成本会高一些而且有诸多不便。这类机箱好处就是可以一片一片放进机柜,集群规模较大时节省空间,易于维护和管理。一般不推荐在普通的计算实验室里面用。所以下面都是针对普通PC/服务器立式机箱进行讨论。


3. 机箱的选购


对于普通单路PC的机箱用150元以内的就行了,这个价位牌子非常多,价格混乱,样式各异。而机箱本身结构简单,质量可以一目了然,也没有售后问题,所以对低价机箱来说一般不必根据牌子选择,主要根据样式、设计、用料等因素,去卖场后根据实际感觉做出选择。要注意一下机箱各个按钮是否好按、主板背板螺丝口位置是否标准(和主板螺丝口是否能对得上)、主板装上去平不平,会不会导致主板弯曲变形、显卡等板卡装上去是否稳固,会不会一端翘起、板卡的挡板及弯折处是否能与机箱紧密贴合、机箱塑料面板有无异味、扩展槽位是否足够等等。另外值得关注的是机箱用料是否对得起其价格,如果机箱钢板太薄(如0.6mm甚至更薄,用手都能折弯,机箱侧盖咣当咣当响,则防辐射效果差),或者为了省材料把主板背板挖下去一大块金属,甚至只用几根金属条支撑(如图),没有EMI触点/弹片的防磁设计,钢板没有折边毛刺较多,只用了喷漆钢板而不防锈的镀锌钢板,用料就只和80元的机箱相当,如果也卖150元就不值了。



机箱一些额外的设计可以关注一下,为此多花点钱也算值得,比如机箱上有无提手,有无导风罩或其它便于进风的设计,底部有无滑轮,有无特殊防尘设计,机箱盖是否采用免螺丝拆卸设计,或者用的是方便的手拧螺丝,光驱、硬盘有无易更换的滑轨设计,主板背板是否能直接拆卸,机箱是否有静音处理如吸音棉、防震胶垫,机箱上是否有锁,前面板有无时钟或者主机信息监控显示设计等等。

至于一些花哨的透明机箱之类别去理睬,根本不能防辐射。

服务器机箱体积大,用料多,而且做服务器机箱的远比做普通民用机箱的厂家少得多,价格不易往下压,所以价格比普通PC的偏贵,一般买400元以内的就行了,我一直用的是联志T11感觉不错,永阳、伟训等牌子也都是很好的。

机箱可以放心地买二手的,服务器机箱各公司企业淘汰下来的也不少,价格能便宜一半多,可以在网上找离得近的本地卖家直接取。不建议邮寄,快递太贵划不来,平邮邮寄等到手时很可能已经被摔得没模样了。


4. 关于机箱散热


降低机箱内的温度,有助于降低CPU、内存、显卡等配件的温度,使系统更稳定。机箱的散热,主要是注重箱内气流的流通,也就是让冷风能顺利进入,让热风能顺利排出。排热风主要是通过电源在机箱内的部分吸入,露在机箱外部分排出,顺便给电源降温。机箱后面都有一两个机箱风扇位置,可以单独购买机箱风扇帮助往外排热气(向外吹,勿装反),机箱风扇尺寸一般是8/9/10/12cm(风扇对角线长度),电子市场一般10元左右就有卖,其大小应与机箱预留的风扇位相同。往往机箱风扇位设计了不同位置的螺丝孔,可以兼容不同尺寸的机箱风扇,这时最好买能装上去的最大尺寸的机箱风扇,比如能上12cm的就别用8cm,大尺寸风扇较低转速就能达到小尺寸风扇高转速同样的散热效果,可以降低噪音(转速和噪音成正比)。同时也要注意进风顺畅,不要不小心把进风口堵上。多数机箱前面板靠下的地方都有进风口,有的在底部靠前位置(需要脚垫把机箱垫高才有效),一些机箱还在这些位置设计了机箱风扇槽位,装上可以帮助进风。

装机时应最好把机箱内连线整理整齐,用绑带扎起来,拉到靠边位置,尤其是IDE/SCSI设备,线材较宽,如果乱堆,不仅混乱,而且影响机内气流流通,不利于散热。我习惯将IDE线中间部分叠成几折,固定住,这样IDE线粗细就像SATA线了,市场上也有卖中间已经束好的IDE线,但是较贵。

用于计算的机器由于昼夜满载,CPU性能较高发热较大,加上可能选择了一些功率偏小、转换效率不高的电源的高发热量,也没有用较大尺寸的机箱和额外散热措施,夏天又没有空调的情况下,往往整个机箱都很烫(工作条件恶劣,我的机箱已可用于加热食物,但运行十分稳定),这种情况下,不要把机器并排紧贴着放,也别靠着墙,机箱上面也别堆放东西,使机箱便于散热。机箱后面不要太靠近墙壁,否则后置排风扇及电源出的热风容易折回来,热量不宜散开。


5. 关于38度机箱


市场上一些机箱打着38度机箱的口号,可以看到机箱侧板有一个进风口,连着一个导风罩冲着CPU位置(有的还在导风罩处加了进风风扇)。这种设计可以直接将外界冷空气供给CPU散热器来帮助散热,提出这种规范的intel号称这种设计可以将CPU散热器上方2CM处温度控制在38摄氏度,但是这种设计对品牌机比较适合,对自攒的机器,由于CPU位置在不同主板中都不一样,往往不能与导风罩位置正好对应上,而且CPU散热器形式不一,有直吹有侧吹,38度设计往往不能达到理想效果,但多少还是有帮助的,同等价位、质量差异不大,建议买有38度设计的。后期规范还定义了对着显卡位置也有进风孔。值得一提的是,实际上38度机箱规范提出的时候CPU发热量还不算大,能控制得住温度,对于此后的大功率CPU即便用了38度机箱也几乎不可能做到这点,同时其温度也会显著受到周边环境的影响。所以38度机箱只是一种设计规范,对散热有益,但决不代表用了这种设计就能达到其最初宣称的效果。


6. 关于主机的辐射


装机的时候,光驱位置一般都有很多金属板,装的时候需要卸下来,大多都是一次性设计,这也是为了防辐射,并非没有用处,所以不要嫌碍它事,而把其它不用的槽位的挡板也全都扒下来。装主板时候也不要嫌麻烦不装主板带的主板接口处的挡板,不光是美观、防尘,也起到了防辐射作用。如果没做其它特别散热处理,敞着机箱盖大多数情况确实可以使系统温度(机箱内温度)降低,但仅限于调试和维修过程中,不要长期在旁边有人的情况下敞着机箱盖工作,也别虚掩着机箱盖,电磁辐射会大量泄露。另外有些显卡的挡板是双层的,其中一层有一排长方形窟窿,但这层挡板又不像一些高端显卡直接接在封闭式散热器的风道上,而是悬空着,用这些显卡时敞着机箱也没好处,因为关着机箱时,由于电源等抽风扇产生的负压,外界冷气一部分会从这个挡板处进入,使得显卡上方环境温度降低,便于显卡散热,尤其是采用这个设计的无风扇静音显卡(比如影驰8500GT悟静版,如图)效果更明显。

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