Из какого пластика делают компьютеры
Корпус является оболочкой механизма, или его основой, без которой невозможна безопасная и правильная эксплуатация. Разработка любых промышленных приборов, бытовой техники, технологического оборудования и др. включает несколько этапов, среди которых – выбор стандартного корпуса или производство новой детали, которое начинается с определения материала. В этой статье рассмотрим пластики, которые наиболее часто используются для производства корпусов.
Требования к материалу изменяются в зависимости от прямого назначения: детали медицинского оборудования, измерительных приборов, оптических устройств и других механизмов должны обладать различными свойствами для эффективного функционирования. Распространенные полимеры для корпусов – это ABS-пластик, поливинилхлорид, полиэтилен низкого давления, полистирол, стеклонаполненный полиамид, поликарбонат, полиметилметакрилат.
ABS-пластик (акрилонитрил-бутадиен-стирол)
Широкое распространение для изготовления корпусных деталей АБС-пластик получил за счет блестящей поверхности и хороших эксплуатационных качеств. Среди преимуществ этого полимера высокие показатели механической прочности, влагостойкость, устойчивость к воздействию кислот, щелочей и масел, диапазон рабочей температуры от -40°С до +90°С, хорошая сопротивляемость изменению размеров, долгий срок службы без воздействия ультрафиолетового излучения, легкость механической обработки, безопасность. Существуют модифицированные марки АБС с более эффективными эксплуатационными качествами: высокотекучие, экструзионные, ударопрочные, огнестойкие, теплостойкие, прозрачные.
Поливинилхлорид (ПВХ)
Поливинилхлорид используется для производства прозрачных, прочных, износостойких корпусов разного назначения. Его широкое применение обусловлено высокими показателями прочности, износостойкости, сопротивлением к механическим нагрузкам, хорошими электроизоляционным свойствами, высокой стойкостью к химически агрессивным средам и окислению, устойчивостью к воздействию ультрафиолетового излучения, безопасностью (при температуре до 66°С).
Полиметилметакрилат (ПММА, органическое стекло, акрил)
Еще один полимерный материал, который наиболее часто используется для изготовления прозрачных корпусов – полиметилметакрилат. Это легкий, прочный, влагостойкий пластик с высокими показателями ударной прочности, устойчивостью к перепадам температуры и светопропусканием 92%, что делает его популярным материалом для корпусов осветительного оборудования и оптических приборов.
Выбор полимерного материала для корпусов конкретного назначения определяют его физико-механические свойства и эксплуатационные качества, стоимость и варианты применяемых технологий обработки. Для производства корпусных деталей применяется технология горячего вакуумного формования, фрезерования или гибки в зависимости от особенностей обрабатываемого материала, объема партии, сроков и бюджета проекта.
В комментариях к предыдущей публикации hhba поделился статьёй, которая сама по себе достойна отдельной публикации, настолько там красивые решения приводятся. В дополнение к её обзору я постараюсь поставить точкиу над «i» в вопросе применения пластиковых корпусов в космических приложениях. Этот вопрос частично затрагивался в первой части и в комментариях к ней, но сейчас он будет разобран подробней.
Итак, сначала о керамических корпусах, которые на данный момент развития технологии корпусирования по совокупности параметров превосходят по надёжности пластиковые корпуса (о причинах позже). Как было показано в предыдущей статье, основная проблема с ними (особенно для больших корпусов) – несоответствие коэффициента теплового расширения (КТР) керамики и стеклотекстолита. Первое решение проблемы – отказ от традиционных печатных плат и переход на керамические, изготавливаемые по технологии LTCC. Второе – различные способы снижения нагрузки на выводы корпуса, возникающие при термоциклировании (таблица 1, на примере корпусов BGA-типа).
Оказывается, помимо представленных в таблице методов, существует ещё два, которые приводятся вот в этой статье. И они хороши тем, что показывают, насколько красивыми могут быть инженерные решения. Первый способ, которому и посвящена статья, заключается в использовании микропружин (англ. microcoil spring interconnect, MCS) (рис. 1), а второй, который приводится для сравнения эффективности – в использовании шариков с полимерным ядром (англ. plastic core solder ball, PCSB) (рис. 2).
По данным технологиям не так много информации, но из тех данных, что я смог найти, получается, что PCSB лучше обычных шариков, но хуже столбиковых выводов. А вот MCS по данным всё той же статьи превосходят по надёжности (количество циклов до первого сбоя, именно этот параметр важен для космоса) столбиковые выводы. Основные вопросы, которые сразу же возникает к технологии MCS – стойкость механическим воздействиям и паразитная индуктивность выводов. Авторы статьи эти расчёты и эксперименты провели, причём в сравнении с основным конкурентом – корпусом CCGA-типа: индуктивность ниже (4,84 нГн против 5,91 нГн), а стойкость к вибрации выше (отсутствие сбоев против 30% сбоев, рис. 3). При этом технология предполагает гибкость и возможность оптимизации конструкции микропружин для получения требуемых параметров (индуктивность, жёсткость и т.д.).
На мой взгляд, MCS можно назвать наиболее перспективной технологией для керамических корпусов BGA-типа, требующей дополнительного исследования. Технология, безусловно, предполагает необходимость непростой отработки монтажа на печатную плату, однако это, в свою очередь, верно и для CCGA-корпусов. Что касается PCSB, то я считаю, что о данной технологии, по крайней мере, стоит знать, у неё есть свои нишевые применения. Например, у NSC есть патент на Micro SMDxt корпуса CSP-типа, в котором они пишут, что благодаря PCSB смогли получить микросхемы большего размера.
Теперь обещанные точки над «i» о пластиковых корпусах и космосе. Прежде всего, функционирование микросхемы с сохранением пределов электрических параметров должно быть гарантировано в условиях воздействия всех внешних факторов. При этом не факторов вообще, а факторов, специфичных для конкретного блока аппаратуры в условиях конкретной миссии. Микросхемы же, которые квалифицируются для космоса, чаще всего испытываются по типовым требованиям (те же знаменитые «не менее 100 кРад» и т.п.), которые могут быть избыточными для целевой миссии. Зато та самая необходимая гарантия.
Есть ли микросхемы в пластиковом корпусе, квалифицированные для космоса «из коробки»? Есть, но к настоящему моменту их мало. Использовались ли микросхемы в пластиковом корпусе в успешных космических программах? Да. Но использовались они не «из коробки», а после серьёзного отбора по результатам испытаний (англ. upscreening, uprating и др.). Испытания включают в себя разрушающий визуальный контроль, электротермотренировку, термоциклирование, радиационные испытания, механические, акустическую сканирующую микроскопию, при этом после каждого этапа контролируются электрические параметры во всём диапазоне температур. Те, кто имел дело с квалификационными испытаниями по отечественным ГОСТам, имеют представление, насколько это длительные и дорогостоящие процедуры. Поэтому сэкономить на «пластике» не получится: в одной из статей говорилось о выигрыше в цене лишь в ~10% (при сравнимых требованиях к надёжности). Это в случае успешных испытаний, а если ни одна микросхема не пройдёт отбор (рис. 4)?
Помимо чисто вероятностной стойкости к радиационным эффектам, у пластиковых микросхем есть свои конструкционные проблемы, и прежде всего это:
- Отслоение (англ. delamination) пластика от кристалла (рис. 5), что приводит к повреждению верхнего слоя топологии и микропроволочных выводов при термоциклировании из-за их свободного относительного движения. Об этом есть прекрасные экспериментальные работы [2, 3].
- Гигроскопичность пластика, которая приводит к вероятности растрескивания корпуса при расширении скопившейся в микрополостях воды.
Уже обращал внимание в прошлой статье, что ведущие производители микросхем для космоса, такие как Aeroflex и MSK, используют только керамические и металлостеклянные корпуса. Возможно, они консервативны и просто следуют отработанным решениям, плюс у них нет необходимости снижать стоимость, поэтому серьёзных исследований в области надёжного «пластика» и не проводят. Но несмотря на все сложности, микросхемы в пластике в космос летают, и успешно. Основные причины к их применению в серьёзных проектах:
- Отсутствие требуемой функциональности в надёжном исполнении.
Санкции. - Необходимость снижения массы космического аппарата (задача, актуальная, например, для современных малоразмерных КА).
- Пониженные требования к внешним воздействующим факторам и/или времени жизни аппарата.
Каким требованиям должен удовлетворять компьютерный корпус?
- Компактность
- Хорошее охлаждение компонентов
- Защита от пыли
- Лёгкость обслуживания
- Тишина (по крайней мере без нагрузки)
Мелкосерийное производство
Тут всё тоже можно сделать самому, но я не нашел, где можно достать подходящий термосифон.
Есть такая штука:
Гуглится по словам "алюминиевый профиль радиаторный".
Используется для охлаждения систем освещения на основе светодиодов, стоит недорого. Ширина (которую мне удалось найти) до 30 сантиметров. Толщина основания от 6 миллиметров. В некоторых случаях его можно заказать уже анодированным.
И этот радиаторный профиль можно использовать в качестве стенки корпуса.
… устанавливаем материнскую плату с процессором.
Снимаем штатную систему охлаждения с видеокарты и при помощи райзера через термосифон крепим её к тому же радиатору. Вы великолепны! На самом деле — не совсем. Меня смущает, что контакт термосифона и радиаторного профиля может оказаться недостаточным. Само собой, тут тоже надо использовать термопасту, но хватит ли этого?
В дополнение можно установить снизу несколько вентиляторов, которые будут помогать при нагрузке.
По моим прикидкам, радиаторного профиля 30 на 30см со слабым обдувом должно хватить на 300 Ватт тепловой мощности от процессора и видеокарты.
На этом всё, надеюсь, эта статья кому-нибудь поможет.
Если кто-то знает, как найти готовый термосифон — напишите, пожалуйста, в личку или в комментарии.
Спасибо evilme за статью Учимся писать на Хабр. Так писать намного удобнее чем в web-редакторе или Word'е с последующим переносом на хабр. От себя добавлю, что рекомендую поставить расширение "Russian — Code Spell Checker" для борьбы с неизбежными очепятками.
Уже после публикации я пересмотрел статью Самый умный обогреватель и узнал на фото тот самый "алюминиевый профиль радиаторный", который я нашел в процессе работы над статьей. И да, всё уже изобретено до нас, а моя "новаторская идея" (это сарказм), оказывается, уже реализована в железе. Только без видеокарты.
При выборе корпуса компьютера учитываются многие факторы. Например, габариты. В зависимости от этого можно определить, сколько места он займет на столе. Но, как считают специалисты, не менее важно определить при покупке и материал, из которого сделан корпус.
Масса корпуса, жесткость крепления всех элементов, расположенных внутри, способность выдерживать внешние механические воздействия, красивый дизайн находятся в прямой зависимости от материала, из которого сделан корпус. Как правило, корпуса для компьютеров выполняют из двух металлов. Это – сталь и алюминий.
Именно эти материалы чаще всего используют для производства корпусов, хотя можно встретить корпус, изготовленный и из нержавеющей стали. Поначалу все считали, что корпуса из алюминия делать выгоднее всего. Ведь производители в этом случае имеют неограниченные возможности, чтобы получать необходимый дизайн. Однако со временем точка зрения на этот металл изменилась.
Для всех стало очевидным, что и стальные корпуса могут иметь столь же необычный дизайнерский вид. Не хуже, чем у алюминиевых корпусов. И все-таки надо признать, что корпус из алюминия во многих случаях следует считать оптимальным вариантом. Особенно для тех ПК, у кого система сильно греется.
Для интенсивно греющихся систем лучше подходят алюминиевые компьютерные корпуса. Ведь они всей своей поверхностью рассеивают тепло. При этом, когда делаешь выбор, необходимо помнить, что стальные корпуса всегда дешевле, чем алюминиевые. Зато корпуса, выполненные из стали, обладают лучшей звукоизоляцией.
Алюминиевый корпус обычно имеет более красивый дизайн, однако он менее прочен. Стальной корпус, наоборот, намного прочнее, но он тяжелый. Подчеркнем при этом, что края всех металлических поверхностей должны быть завальцованы. В противном случае ими можно будет порезаться.
При покупке необходимо обратить особое внимание на толщину корпуса. В идеале она должна быть не менее одного миллиметра. Надежность алюминиевого корпуса меньше стального, поскольку он не столь устойчив к вибрации, которую вызывают некоторые комплектующие в ходе интенсивной работы. Скажем, жесткие диски. А вот сталь хорошо справляется с вибрациями, которые вызывают детали компьютера.
Остается добавить, что корпус из нержавеющей стали необходим в тех случаях, когда компьютерная система должна быть защищена во время работы в необычных условиях. Например, при высокой влажности. Корпус позволяет защищать компьютер от экстремальных температур, легкого и тщательного мытья и всяких физических повреждений. Нержавейка также защищает от коррозии.
Disclaimer: руководство предназначено для тех, кто знает лишь формулу «четыре ядра, четыре гига и видеокарта», но хочет сам собрать компьютер мечты. Если вы занимаетесь оверклокингом, ставите «водянку», собираете RAID 10 и т.п., то, вероятно, сами с усами, а потому учитывайте целевую аудиторию и не кричите, что хорошим корпусом может быть только full tower, желательно двойной и со встроенным радиатором.
Два главных правила при выборе корпуса для компьютера покажутся странными: берешь в руки – маєш вiщь он должен быть большим и тяжелым. Большой корпус лучше продувается и позволяет лучше охладить начинку. Тяжелый корпус гасит вибрации начинки и не резонирует, компьютер меньше шумит.
Размер корпуса. Предпочтительный – т.н. mid-tower (не путать с midi-tower). Mid-tower это не стандарт, а маркетинговый термин – «башня среднего размера», поэтому каждый производитель волен обозначить им что в голову взбредет.
Ширина у всех примерно одинаковая, тут сюрпризов быть не должно. Высота – 40-50 см, что позволяет установить по 3-4 устройства форм-факторов 5,25” (например, приводов DVD/BD) и 3,5” (например, жестких дисков). Если установка устройств 5,25” конструкцией не предусмотрена – бегите, это вообще не корпус. Глубина – 45-50 сантиметров, чтобы влезли длинный блок питания и видеокарта. Не важно, что вам лично это может быть не нужно, важно чтобы была такая возможность.
Mid-tower также должен допускать установку материнской платы форм-фактора ATX (размер в миллиметрах – 305×244) и блока питания ATX (ширина и высота в миллиметрах – 150х86), а вот глубина может быть разная: полноразмерный PS2 – 140 мм, укороченный PS3 – 100 мм или длинный – до 180 мм. Я бы советовал ориентироваться на корпуса с возможность установить БП глубиной хотя бы 160 мм.
Тут кто-то может воскликнуть: позвольте, но существуют же всякие mini и micro ATX, не говоря уже про ITX, и мне под скромный медиасервер, спрятанный в ящик стола, вполне хватает… Ну и прекрасно, – отвечу я, – а мы говорим про обычный персональный компьютер, системный блок которого ставят под стол и достают оттуда в лучшем случае раз в год для плановой чистки, а все остальное время о нем не хотят вспоминать, поскольку он работает и не жужжит.
Вес корпуса. Тут долго расписывать не придется – от 5 килограмм (минимум), но тяжелыми должны быть рама корпуса из массивного профиля и металлические стенки из толстой стали, а не дизайнерское стекло (тем более пластик), кое-как прикрученное к раме из говна и палок силумина.
Расположение отсека блока питания сверху или снизу – отдельная дисциплина спецолимпиады. Если компьютер нормально «проветривается», БП может стоять где угодно. Верхнее расположение имеет свои преимущества – проще тянуться к выключателю питания, труднее задеть мокрой тряпкой при мытье пола, вытяжной вентилятор БП не гоняет пыль по полу, а приточный – не всасывает ее с ковра и т.д.
Наглядная демонстрация преимуществ нижнего расположения над верхним. Если забыть про пыль с ковра, или что верхний БП может забирать холодный воздух сверху, а не изнутри корпуса…
Нижнее расположение – теоретически – позволяет лучше охлаждать БП за счет обдува более холодным воздухом «с улицы», а не из корпуса. Но если у вас в корпусе парилка, то перегрев БП станет наименьшей проблемой: бороться надо с причиной, а не следствием.
Да и с забором воздуха при нижнем расположении БП не все так просто: он забирается либо буквально с пола со всем мусором, либо сверху, т.е. из того же корпуса, что и при верхнем расположении, но есть нюанс: вентилятор смотрит вверх и собирает все, что соизволит упасть в него: мусор, пыль, а в особо удачном случае – винты. Особо одаренные производители корпусов вообще не дают выбора, как ориентировать БП: установка возможна только в одном положении, жрите что дают.
Противопылевые фильтры – любимая песня мракетологов, обосновывающих конский ценник «премиальной» продукции. Откройте пылесос и посмотрите, как выглядит настоящий воздушный фильтр: оценили его толщину и плотность? А теперь посмотрите на мощность пылесоса – это та мощность, которая требуется, в частности, чтобы прогнать поток воздуха через реальный фильтр. И про звук работающего пылесоса не забудьте, без него тут тоже никак.
Какой бы фильтр ни стоял в компьютерном корпусе, пыль он не задержит. Волосы, мелкий мусор, тополиный пух и это все – да, пыль – нет. От кусков поролона, синтепона и т.п. материалов, прикрывающих изнутри вентиляционные решетки, польза есть, но при определенной пряморукости их можно и самому приколхозить. Другой вариант – мелкие нейлоновые сетки, которые легче продуваются, но и больше пыли пропускают.
Шумоизоляция – еще больший бред маркетолухов, чем пылевые фильтры. Да, возможно, все упирается лишь в размер корпуса и цену, которую 99% потребителей платить не готовы. Шум в системном блоке создают вентиляторы и жесткие диски (еще некоторые электронные компоненты, но если вы различаете их шум за шумом вентиляторов – срочно обесточьте компьютер).
Бороться с этими шумами можно двумя способами. Первый – экранировать источники шума, в результате чего корпус будет стоить как мини студия звукозаписи, либо греться, как микроволновка. Второй – свести шумы к приемлемому уровню, когда они не будут различимы за звуками окружающего мира. Для этого следует выбирать малошумные вентиляторы и жесткие диски, правильно закрепляя их на жесткой и тяжелой раме корпуса. Покрытие стенок корпуса изнутри «специальным шумопоглощающим материалом как в безэховой камере» – просто очередной способ развести лохов на бабки: денег много, толку мало.
«Корзина» для дисков она же посадочные места под устройства 5,25” (например, под привод DVD/BD) и 3,5” (например, под жесткий диск). Важно, сколько их всего и сколько из них имеют выход на «морду» корпуса; прикиньте свои потребности, в том числе предполагаемые в будущем. Я бы рекомендовал не меньше одного отсека 5,25” с выходом на «морду» и не менее трех отсеков 3,5”, как минимум один из них – тоже с выходом.
Скорее всего, в большом корпусе все это будет, хотя некоторые модели продаются с напрочь глухой «мордой» в угоду дизайну. А потом приходится покупать внешний привод BD, искать свободный USB-разъем для него и свободную розетку под его блок питания. В отсеки 3,5” ставятся не только жесткие диски, но и какие-нибудь читалки карт памяти, консоли управления вентиляторами и прочие девайсы, о существовании которых сегодня вы, возможно, и не догадываетесь, а завтра захочется.
Бывают также посадочные места под относительно редкие в десктопах устройства форм-фактора 2,5”, например, компактные жесткие диски «ноутбучного» формата (и соответствующего качества) или SATA SSD. Мое мнение – нафиг нужно, есть – хорошо, нет – тоже хорошо, гнаться за ними не стоит; потребуется установить – копеечный переходник с 3,5” на 2,5” в любом магазине.
Следует обратить внимание, из чего сделана «корзина» (добротный жесткий металл – отлично, пластик – вообще не вариант) и есть ли возможность зафиксировать устройства в корзине с помощью винтов. Защелки – быстро и удобно, но если сделаны на отлюбись, жесткие диски лучше будет прикрутить старыми добрыми винтами, а это невозможно в корпусах от альтернативно одаренных производителей.
Корзина, в которой диски могут крепиться и защелкой, и винтами (маленькие круглые отверстия – это для них.)
В некоторых корпусах «корзину» делают съемной и подают как преимущество, но на самом деле это тревожный сигнал. Во-первых, нормальный корпус нормально продувается не только с установленной, но и заполненной под завязку «корзиной». Во-вторых, большой вопрос – насколько надежно крепится съемная «корзина» и не дребезжит ли она.
Места для установки вентиляторов: тот случай, когда лучшее – враг хорошего. Когда этих мест под десяток, включая боковые стенки, крышку и даже дно корпуса, оно вроде как и хорошо, но на самом деле – нет: дырок в корпусе тоже прибавляется пропорционально, а дырки = пыль. Вполне достаточно 1 посадочного места сзади и 1 на передней стенке.
На что стоит обратить внимание, так это на размер посадочных мест и простоту доступа к ним. Размер – тут как раз чем больше, тем лучше: 120мм вентиляторы обеспечат лучший воздушный поток при более низком уровне шума, чем 90мм, 140мм – тем более. А когда их захочется почистить от пыли, вы вспомните добрым словом производителя корпуса, или недобрым, если для доступа к вентиляторам придется разбирать полкорпуса.
«Морда» корпуса, оскальпированная до мяса вентиляторов.
Разъемы и кнопки на «морде» – включение, перезагрузка, USB, наушники, микрофон. Важен как набор опций, так и их расположение, в т.ч. взаимное. Производители любят делать USB разъемы впритык друг к другу, так, что 2 флешки одновременно не воткнешь. Или выводить разъем под наушники куда-нибудь вниз корпуса, чтобы «удобнее» подключаться было. А еще убедитесь, что выведенный на «морду» USB – версии 3.0 и скоростная флешка в нем не будет работать со скоростью дискеты.
Дверца на корпусе, прикрывающая «морду» – это красиво, стильно, молодежно и бесконечно глупо. Во-первых, дверца из цельного куска пластика своей красотой затрудняет забор воздуха для охлаждения содержимого корпуса. Во-вторых, дверцы отлично дребезжат. В-третьих, если у вас в компьютере стоит привод компакт-дисков, и вы решите выдвинуть лоток при закрытой дверце, последствия могут быть очень интересными разорительными. «Морда» корпуса не должна быть красивой или гладкой, она должна быть функциональной: все выведенные на нее органы управления и устройства доступны наощупь, а вентиляционные отверстия открыты легкому весеннему бризу.
Отдельное место для прокладки кабелей – тоже относится к басням маркетолухов, хотя и не лишено смысла. В обычном компьютере им можно пренебречь по двум причинам. Первая – кабелей выйдет не так много, чтобы они создавали проблему, и аккуратно расположить их можно с помощью копеечных монтажных стяжек. Вторая – никто заранее не гарантирует, что длины кабелей блока питания будет достаточно для организации фэншуя.
Кстати, может возникнуть соблазн купить корпус с уже предустановленными БП и вентиляторами, от которого лучше воздержаться, если вы не делаете ультрабюджетную сборку или, наоборот, не привыкли считать деньги. Главное: не бойтесь переплатить за действительно хороший корпус – это покупка буквально на века. Во всяком случае, сегодня хороший корпус двадцатилетней выдержки – ничем не хуже нового. Единственная проблема, с которой вы можете столкнуться через годы аккуратной эксплуатации – износ кнопки включения, которую, при известной доли везения и пряморукости, можно заменить.
Для закрепления материала давайте рассмотрим вот такой корпус одной известной марки. Не сочтите за рекламу: он неплох, но и не идеален, поэтому к приобретению не рекомендую.
Итак, перед нами относительно просторный корпус: видно, что туда можно установить как минимум 3 устройства форм-фактора 5,25” (причем, все с выходом на «морду») и 4 форм-фактора 3,5”. Мой наметанный глаз видит, что туда влезет полноразмерная материнская плата форм-фактора ATX, а вы можете это уточнить по спецификации на сайте производителя. Там же можно посмотреть вес корпуса, который визуально оценить вряд ли возможно, хотя с виду корпус добротный.
В то же время, у него недостаточная глубина: заметно, что практически отсутствует расстояние между посадочным местом под материнскую плату и салазками для устройств 5,25”. Это ухудшит продуваемость корпуса и затруднит установку длинных карт расширения, например, навороченной видеокарты. Не приговор, но есть повод задуматься.
Место для блока питания расположено снизу и не отделено от остального пространства даже сеткой, со всеми вытекающими. Кроме того, расстояние между верхом БП и материнской платой совсем небольшое: БП и ближайшая к нему карта расширения могут греть друг друга, а карта будет ограничивать приток воздуха сверху. В то же время, места для глубокого БП явно достаточно.
Салазки для установки устройств форм-фактора 5,25” снабжены защелками для быстрой фиксации. Насколько они удобны, сказать по картинке затруднительно, а вот отсутствие в них прорезей для винтов настораживает.
Передняя панель корпуса целиком выполнена из перфорированного металлического листа, который минимально препятствует циркуляции воздуха, а за ним расположен воздушный фильтр из поролона (некоторые подробности на фото не видны, это я просто знаю). Есть ли за панелью место для установки приточного вентилятора и какого размера – тоже не видно, надо смотреть спецификацию (спойлер: есть). На мой взгляд, это одно из лучших решений с точки зрения продуваемости.
Органы управления и разъемы расположены вверху корпуса, разъемы USB разнесены на достаточное расстояние друг от друга, кнопки включения и перезагрузки далеко друг от друга, на ощупь не перепутаешь. Когда создавали эту панель, дизайнер был в отпуске или под веществами, но замещающий его инженер не сплоховал.
Заметно, что в корпусе есть дополнительные вентиляционные отверстия снизу и сзади, закрытые решеткой и пылевым фильтром (предположительно, нейлоновая сетка). На мой вкус, решение сомнительное, но бывает и хуже… впрочем, лучше тоже бывает.
Шумоизоляции на корпусе не видно, размер мест под крепление вентиляторов на глаз не определить, видно лишь, что они есть – нужно смотреть спецификацию.
Моя итоговая оценка: корпус средней удачности, есть как несомненные плюсы, так и несомненные минусы, ряд параметров – спорные, кому как нравится. С учетом его цены – не космической, но выше среднего, я бы поискал другие варианты, в т.ч. и среди похожих корпусов от того же производителя.
Потом, может, напишу руководство по выбору остальной комплектухи, а может и нет… смотря как это зайдет.
Поместить корпус туда, где его не слышно
Без комментариев. Длинный кабель к монитору и USB хаб позволят вынести системный блок хоть на балкон. Или в домашнюю серверную. Заодно это частично решит проблему с пылью. Другое дело, что такой возможностью стоит озаботиться еще на этапе ремонта.
Сделай сам
Можно обойтись без корпуса и повесить все комплектующие на стену. Разумеется тут так-же надо выбирать тихие варианты охлаждения видеокарты и процессора. Если повесить материнскую плату разъёмами вниз, то компоненты не будут греть друг друга, а конвекция будет помогать охлаждению. Проблема с пылью останется, но на открытом стенде все на виду и легко почистить.
Я так не сделал из-за лени и наличия любопытного кота.
Также ради лёгкости обслуживания я отметаю СЖО
Жидкостная система охлаждения сделает компьютер значительно дороже и потребует дополнительной возни, иначе в охлаждающей жидкости заведется новая жизнь, непонятная склизкая масса забьет микроканалы и (или) жидкость протечет/испарится.
Я уже высказался по поводу печки под процессором и хочу привести пару примеров, где эта проблема решена.
1) Корпус с материнской платой, повернутой на 90 градусов:
Конвекция и вентиляторы работают вместе. В тестах на эффективность охлаждения этот корпус показывал очень хорошие результаты.
2) Горизонтальное расположение материнской платы
Тут всё понятно — горячий воздух поднимается от процессора и видеокарты наверх. Комплектующие друг друга не греют.
3) Корпуса — перевертыши
Материнская плата повернута на 180 градусов, то есть видеокарта расположена над процессором и больше его не греет.
4) Можно использовать райзер для подключения видеокарты
Так видеокарту можно разместить в дальней от процессора части корпуса и компоненты будут меньше греть друг друга.
Его нет. Но кое-что приблизилось к моим представлениям об идеальной компоновке
Не являюсь поклонником Apple, но Mac Pro мне нравится. Есть только нагнетающие вентиляторы и в потоке воздуха от них установлены радиаторы компонентов.
Кто-то краудфандингом собирает деньги на клон этого корпуса, но самую главную фишку — проточные радиаторы,- они реализовать не смогут.
В итоге получится как с фальшивыми ёлочными игрушками — выглядят как настоящие, но радости (охлаждения) не приносят.
Не хотелось бы заканчивать статью на грустной ноте, поэтому расскажу о вариантах решения проблемы:
Литература
[1] Michael A. Sandor, “Plastic Encapsulated Microcircuits (PEMs) Reliability/Usage Guidelines For Space Applications”, 2000.
[2] Karel van Doorselaer, Kees de Zeeuw, “Relation Between Delamination and Temperature Cycling Induced Failures in Plastic Packaged Devices”, 1990
[3] T.M. Moore, R. McKenna, S.J. Kelsall, “Correlation Of Surface Mount Plastic Package Reliability Testing To Nondestructive Inspection By Scanning Acoustic Microscopy”, 1991
[4] R. David Gerke, Michael A. Sandor, Andrew A. Shapiro, etc. “Use of Plastic Commercial Off-The-Shelf (COTS) Microcircuits for Space Applications”, 2003
[4] R. David Gerke, Michael A. Sandor, Shri Agawal, etc. “Different Approaches for Ensuring PerformancelReliability of Plastic Encapsulated Microcircuits (PEMs) in Space Applications”, 1999
Здравствуйте. На написание этой статьи меня побудил наметившийся апгрейд домашней системы и недавняя статья Настольный. Металлический. Бесшумный. Твой?. Чтобы найти приемлемый вариант мне пришлось перелопатить кучу моделей корпусов и сейчас я хочу поделиться своей болью с вами.
В статье будут описаны типичные проблемы типичных корпусов (с кучей картинок), несколько примеров хороших компоновок и мои пожелания насчет идеального корпуса. Я не буду указывать ссылки на модели корпусов, так как не хочу делать кому-то рекламу или антирекламу.
Типичный компьютерный корпус с точки зрения термодинамики
Чтобы не было вопросов, хочу сразу пояснить, почему я не могу использовать маленький бесшумный компьютер формата типа Intel Nuc или Mac Mini.
Литература
[1] Michael A. Sandor, “Plastic Encapsulated Microcircuits (PEMs) Reliability/Usage Guidelines For Space Applications”, 2000.
[2] Karel van Doorselaer, Kees de Zeeuw, “Relation Between Delamination and Temperature Cycling Induced Failures in Plastic Packaged Devices”, 1990
[3] T.M. Moore, R. McKenna, S.J. Kelsall, “Correlation Of Surface Mount Plastic Package Reliability Testing To Nondestructive Inspection By Scanning Acoustic Microscopy”, 1991
[4] R. David Gerke, Michael A. Sandor, Andrew A. Shapiro, etc. “Use of Plastic Commercial Off-The-Shelf (COTS) Microcircuits for Space Applications”, 2003
[4] R. David Gerke, Michael A. Sandor, Shri Agawal, etc. “Different Approaches for Ensuring PerformancelReliability of Plastic Encapsulated Microcircuits (PEMs) in Space Applications”, 1999
Здравствуйте. На написание этой статьи меня побудил наметившийся апгрейд домашней системы и недавняя статья Настольный. Металлический. Бесшумный. Твой?. Чтобы найти приемлемый вариант мне пришлось перелопатить кучу моделей корпусов и сейчас я хочу поделиться своей болью с вами.
В статье будут описаны типичные проблемы типичных корпусов (с кучей картинок), несколько примеров хороших компоновок и мои пожелания насчет идеального корпуса. Я не буду указывать ссылки на модели корпусов, так как не хочу делать кому-то рекламу или антирекламу.
Типичный компьютерный корпус с точки зрения термодинамики
Чтобы не было вопросов, хочу сразу пояснить, почему я не могу использовать маленький бесшумный компьютер формата типа Intel Nuc или Mac Mini.
Выбрать из имеющихся вариантов
Если поискать, всё-таки можно найти корпус с приличной пылеизоляцией. На звукоизоляцию надеяться не надо, так что выбираем самые тихие компоненты. С большим количеством пустого места внутри тоже придется смириться.
Для себя я выбрал mATX корпус с горизонтальным расположением материнской платы.
Вентиляция и защита от пыли
Небольшое лирическое отступление на тему того, как должна быть организована принудительная вентиляция.
Фильтровентиляционная установка автомобильная
На военной технике такие штуки фильтруют воздух и создают избыточное давление, не позволяя загрязняющим веществам попадать внутрь через щели. Тот же принцип используется в операционных, некоторых дата-центрах и при производстве микроэлектроники.
Если применить это к компьютерным корпусам — для создания избыточного давления внутри корпуса должны быть установлены нагнетающие вентиляторы с пылевыми фильтрами. Казалось бы, всё очевидно. Но давайте посмотрим сюда:
Формально всё на месте — 2 нагнетающих вентилятора за пылевым фильтром.
Но тут рядом с вентиляторами видны большие дыры. То есть вместо создания положительного давления внутри корпуса вентиляторы будут мешать воздух около фронтальной панели.
Понятно, что лишние отверстия можно заклеить синей изолентой, но почему сразу не сделать хорошо?
Еще один вариант:
На этот раз месить воздух вокруг себя будет вытяжной вентилятор. И заодно подсасывать пыль, если мощность нагнетающих вентиляторов недостаточна.
А некоторые корпуса просто страдают излишней дырявостью:
Защита от пыли? Какая еще защита от пыли?
Больше вентиляторов богу вентиляторов!
Есть и более-менее адекватные варианты:
2 нагнетающих вентилятора с пылевым фильтром, 2 вытяжных вентилятора, лишних дырок (кроме заглушек PCI) нет. Только непонятно, зачем СЖО с видеокарты подогревает поступающий в корпус воздух.
Еще интересно, почему не используют HEPA фильтры на вдув. Сложенный гармошкой самый грубый HEPA фильтр обеспечит меньшее сопротивление воздушному потоку и лучшую фильтрацию, чем любые сеточки. Да, эти фильтры нельзя полностью очистить. Но это же мечта любого производителя — продавать расходники с дикой наценкой! Шутка. А может быть и нет.
Претензии к компонентам
Да, они есть. Классическая компоновка не предполагает компактности размещения, но к этому уже все привыкли.
Видеокарты
Давным давно, когда приняли стандарт ATX и придумали ставшую классической компоновку материнской платы, никто не думал, что в слот AGP (позднее PCI-E) будут ставить самый горячий компонент системы. А потом видеокарты стали наращивать энергопотребление и под процессором расположилась миниатюрная печка.
С этим ничего не поделать, но есть замечание к системе охлаждения. Самый распространенный вариант охлаждения сейчас выглядит так:
Такая система охлаждения по сравнению с турбинкой:
более тихая, обеспечивает более низкую температуру видеокарты и нравится всем обзорщикам. Но есть одно но — она не удаляет горячий воздух из корпуса. Таким образом к шуму от вентиляторов видеокарты прибавляется шум вентиляторов корпуса (на лето мне приходилось ставить дополнительный мощный нагнетающий вентилятор, иначе корпус задыхался).
Материнские платы
Как самый большой компонент системы.
Полноразмерный ATX сейчас редко когда нужен. Обычно в слоты PCI воткнуты только видеокарта и, в редких случаях, звуковая карта. Всё остальное и так встроено в материнскую плату.
Но это легко решается, так как есть форматы mATX и mini-ITX. Но в большинстве корпусов miniITX сложно обеспечить хорошее охлаждение и, как правило, нет слота 3.5" под HDD, так что мой выбор — mATX.
Теперь я хочу разобрать все пункты по порядку и указать на типичные проблемы типичных корпусов.
Какие компоненты самые шумные?
- "Неправильный" процессорный кулер
- Видеокарта с турбинкой в качестве системы охлаждения
- Корпусные вентиляторы — если начинка мощная, то "тихие" варианты вентиляторов просто не будут успевать удалять горячий воздух из системного блока.
- "Неправильный" блок питания
Если в случае с кулером и блоком питания можно найти тихие варианты, то с видеокартой идеального решения нет. Но об этом чуть позже.
Теперь приведу в пример типичную компоновку корпуса и расскажу, что в ней не так:
- Видеокарта типа ПЕЧ стоит под процессором с памятью и эффективно их подогревает.
- Конвекция почти не помогает охлаждать комплектующие.
- Много пустого места (и, как следствие, слишком большие габариты системного блока).
- Но при этом воздушный поток от фронтальных вентиляторов перегораживают пустые корзины для жестких дисков.
- Конкретно эта модель претендует на роль "тихой" и в некоторых местах даже установлены звукопоглощающие пластины, но по факту шум выходит через дырявую заднюю панель корпуса.
Лёгкость обслуживания
В данном контексте всё просто — хочется иметь возможность пропылесосить пылевые фильтры не разбирая корпус.
Зачем мне нужен компьютер?
- Интернет (с привычкой открывать 100500 вкладок в браузере)
- Игры
- Фильмы и сериалы (использую SVP для поднятия фреймрейта до 60ФПС)
- Иногда программирование (на работе хватает)
- Иногда видеомонтаж
То есть мой компьютер должен рассеивать ~500Ватт тепловой мощности (100 процессор, 300 видеокарта, 100 — всё остальное).
Также должен быть SSD под ОСь с программами и место под HDD с файлохранилищем. Для NAS я еще не созрел.
Читайте также: