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38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱


作者:中关村在线报道 【无】 2005年01月21日 11:12 评论

    2004年一话就过去了,但2004年的机箱市场,却因为“38度”这个概念而几乎陷入白热化状态。虽然有评论说“38度机箱”是本年度最没有创意的失败作品,但也从另侧面反映了这一个“概念产品”被炒作得热火朝天的关注度。其实,存在即为合理,作为ATX机箱与BTX机箱之间的过渡产品,虽然有点不上不下的尴尬,但在BTX机箱并未成为主流的现在,拥有散热优势的“38度机箱”,有其施展大施拳脚的空间。

    大家都知道,合理的散热结构是关系到计算机能否稳定工作的重要因素。高温是电子产品的杀手,过高的温度会导致系统不稳定,导致电子迁徙,加快零件的老化,甚至导致电子产品直接烧毁。

    技术在发展, CPU显卡硬盘电脑部件功耗在猛增,机箱内的温度也在水涨船高。以2004年主流的CPU来看,无论是AMD的Athlon 64还是INTEL的P4E 都有上亿个的晶体管,导致CPU功耗的不断增加,特别是功率高达100W以上的Intel Prescott核心P4E CPU和nVIDIA N6800 GPU推出后,CPU的散热成为越来越严峻的问题。

    当CPU的散热已经被武装到了牙齿,原本被忽略的机箱得散热也被摆上了桌面。一向“默默无闻”不被太多人所关注机箱领域,关于散热和“38度”的宣传也逐渐多了起来,如金河田、爱国者、青瓦、百盛等很多机箱品牌纷纷将“38度”作为推荐的卖点。“38度”已经成为2004年机箱市场上一个最为炙手可热的热门话题。那么,这个38度究竟是什么含义呢?

一、38度机箱的概念

    38度机箱是个非正式的机箱术语,是“散热优势机箱”不规范的俗称。从散热方面,Intel和大多数的机箱厂家都以机箱内部温度来划分机箱。当机箱扣好盖之后,用处理器散热片上方的温度来表示其散热能力,散热片上方的温度有多少度就称之为多少度机箱。

    从目前的机箱市场上行情来看,DIY市场上大多数机箱内部的温度基本上都在42度以上,人们称之为42度机箱。然而,虽然生产工艺越来越进步,处理器不断提升的频率固然能满足用户的需要,但随之而来的高功耗也对电源和散热提出了更高的要求,伴随着CPU的主频在飞速提升,用户一边享受着高速运算带来的快感的同时,也日益为高频处理器的散热问题而头痛。从机箱生产厂商的角度来看,虽然当前成熟的0.13微米生产工艺制造的散热解决方案比较完美,但面对日后更高功耗的AMD的Athlon 64位处理器和Intel的Prescott Pentium 4E无疑将有点力不从心。2003年,为了确保自己的处理器能在一个“安全”的环境内工作,Intel针对Prescott核心的P4处理器专门提出了一个新的机箱散热标准规范CAG1.1(Chassic Air Guide)。该规范旨在检验机箱内各部件的冷却散热解决方案,具体来说就在是35度室温下,要求机箱的整体散热能力必须保证处理器表面测试区域的平均空气温度保持在38度左右甚至更低。于是各大厂家便在IntelCAG1.1标准的指导下对原机箱结构进行了改造,保证CPU上方的温度在38度左右。这种机箱能保证CPU上方的温度在38度左右、与普通机箱相比具有散热优势的机箱,也就被称之为38度机箱。

二、38度的由来- INTEL CAG规范

    CAG的英文全称为Chassis Air Guide,意为“机箱空气引导器设计规范”,INTEL的官方中文名为《机箱设计指南》,是INTEL对于机箱内部散热设计的指南。随着新一代处理器、芯片组以及显示卡在运算速度上的提高,对应的发热量也是突飞猛进,为了使整机运行在一个更为凉爽的工作环境中,INTEL推出了CAG。

    从外观上看,符合INTEL CAG规范的38度机箱与普通机箱相比并无特异之处,但“秀外慧中”,38度机箱的亮点其实在于机箱内部的结构和设计。UISGI就以CAG的原始版本——Intel 2001年推出来的CAG 1.0为例,向大家简单介绍一下。

 CAG1.0规范的机箱风道气流设计图: 


38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

    如图所示,CAG的目的就是让机箱外部冷空气能够更直接进入机箱内部甚至直接对应处理器从而达到更好的降温效果。

    为了达到这个目的,除了普通机箱的前后双重互动对流风道外, CAG1.0规范给CPU设计了一个独立风道:在处理器对应的侧板位置开设一个6cm的导风孔。在内部有一个可伸缩的导风管和导风罩,罩在CPU散热器上方, CPU的散热器风扇通过导风管,直接从侧板外面吸入冷空气给处理器进行散热,加热后的热空气通过机箱后板上的8cm机箱风扇排出。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

    在CAG的规范中,之所以将导热管设计为可伸缩的,目的是为了调节与CPU之间的距离。这一点不仅对处理器的热性能,对其他组件也是至关重要的。如果这个距离大于20mm,那么冷空气就会在到达CPU之前就散发了,CPU的散热就会受到影响。如果距离小于12mm,由于处理器接收到了大部分的冷空气,那么其他系统组件就不能得到足够的冷气流。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱
 
实例1:青瓦世纪迷离机箱的可伸缩导风管。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

    INTEL CAG中的可调节高度导风管设计,被一些机箱厂家加以改进,做出了可以同时调节高度和方向的导风软管,并加装风扇以加强散热效果。

    实例2:百盛冷静王机箱的万向软管。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

三、针对Prescott的38度设计规范-INTEL CAG 1.1标准

    随着INTEL功率高达100W以上的Intel Prescott核心P4E CPU和nVIDIA N6800 GPU的推出,针对英特尔® 赛扬® D 处理器提出的CAG1.0散热效果下降。为了解决这个问题,INTEL将CAG1.0升级到了CAG1.1。

    在CAG1.0中,通过引入直径约 60mm 的可调节侧面板气导管并使用 80mm 机箱后侧排风扇,提供 38°C 的温度。业已证明,此种设计对大多数基于英特尔® 赛扬® D 处理器的低挡到中档系统已经足够。然而,测试显示,对版本 1.0 的设计进行一些微小修改就可达到更高的散热性能,于是就产生了CAG1.1。新版本将侧面板气导管增大到 80mm,机箱后侧排风扇增大到 92mm。此设计还在图形卡和加插卡插槽之上新增了一个侧面板通风口。这为高端离散型图形卡和外设提供额外的冷却。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱
 
实例3:青瓦世纪迷离机箱侧板增加的显卡通风孔。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱
 
实例4:青瓦世纪迷离机箱后板的92mm风扇位。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

 四、38度的认证标准-INTEL TAC认证

    INTEL TAC标准,英文全称是Thermally Advantaged Chassis,意为“散热优势机箱”,是INTEL对于“散热优势机箱”的认证。TAC也有1.0版本和1.1版本之分,采用CAG1.0设计的机箱就用TAC1.0标准认证,而TAC1.1也与CAG1.1相对应。

    其实,TAC是对于制造机箱的一个很全面的认证,其中不仅仅包括了散热风道设计(CAG)还包括了诸如EMI设计、结构设计等多方面设计规范,当然将处理器上方温度控制在38度也是一项重要的考核指标。

    下面是TAC中关于EMI设计的一些说明:
 
38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

 38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱
 
上面三个图是机架咬合处的EMI设计。
 
38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

    这几个图是TAC中关于通风孔的EMI设计。

    只有通过了结构、EMI、噪音、散热等所有的这一系列的测试,一款机箱才能够被认定为是款符合TAC规范的产品。

    由于项目太多,USGI不可能为大家一一做详细的介绍,既然本文主要谈的是散热,USGI在下面就TAC在散热方面的要求为大家简单介绍一下。

、38度的测试-INTEL TAC温度测试

测试条件   35℃室温

测试配置

    以3.2GHz速度操作的Prescott英特尔奔腾4处理器(TAC1.1测试)
    以2.53GHz速度操作的Celeron D处理器(TAC1.0测试)
    英特尔主板D865GLC
    2个Infineon256MB PC3200 DDR400 内存模块
    Nvidia Geforce 4 8X AGP 图形显示卡
    Seagate 7200RPM SATA-100 硬盘驱动器
    Teac 3.5" 软盘驱动器
    HP CD-R/RW/DVD 驱动器
    2 块 PCI Resistive Load卡

测试要求   满载测试

测温位置

    所谓38度机箱主要是针对处理器来说的,按照INTEL规定,在处理器散热器上空2cm处对四点进行测温然后取平均值(TAC1.0测试处理器为Celeron D,TAC1.1测试处理器为P4_E)。 

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

散热要求

    测试数值等于或小于38℃。

六、38度机箱与CAG和TAC的关系:

    通过USGI上面的介绍,大家心中应该对这几个概念有一定的了解:

    1、38度机箱的官方名称是散热优势机箱,只要能够通过TAC散热测试(不论TAC版本),就可以算作是38度机箱。

    2、CAG是INTEL为了让机箱通过TAC散热测试而做的技术参考指南。

    3、TAC是对于制造机箱的全面的认证,包括了CAG认证、 EMI认证等。
对于这三者的关系,大家却不一定十分清楚。我们来看看INTEL怎么说。

    “注意:一种机箱尽管不一定遵照《机箱设计指南》版本1.0或1.1中定义的设计概念,但仍可认为是散热优势机箱。这是可以接受的,只要该机箱能够保持38℃或以下的温度。”(引自INTEL官方网站)

    所以,总结起来,CAG、TAC和38度机箱概念三者的关系是:

    1、符合TAC认证的机箱,一定采用了相应的CAG规范;而采用不同版本CAG的机箱,不一定能通过TAC认证。因为TAC认证包括但不限于CAG规范。

    2、只要能够通过TAC散热测试,不管是否采用了CAG规范和通过TAC认证,都能认为是散热优势机箱(38度机箱)。38度机箱与TAC以及CAG并没有直接的关系,但采用CAG规范能有效加强散热。

    3、通过TAC认证的机箱一定是散热优势机箱(38度机箱)。

    从上面的对应关系,我们知道,38度机箱基于CAG的版本不同,也会有1.0版本和1.1版本。对此,INTEL给出了这两种不同版本的适用范围:

    “应用90nm工艺技术制造的英特尔®奔腾®4和英特尔®赛扬®D处理器的体系结构作了更改,以实现处理器的更高频率和更高性能。这导致处理器散热规格的更改。恰当冷却的系统有助于处理器运行更加可靠,并降低高速运转的冷却风扇所产生的噪音。英特尔的散热规格要求基于奔腾4的系统使用散热优势机箱(TAC)版本1.1;英特尔并建议基于赛扬D处理器的的系统使用散热优势机箱(TAC)版本1.0。”(引自INTEL官方网站)。

七、典型38度机箱介绍:

    1、标准38度机箱——青瓦世纪迷离、清风明月系列

    青瓦公司是韩国最大的电脑机箱厂商Modecom的内销公司,其旗下世纪迷离系列和清风明月系列都是“38度机箱”。青瓦“38度机箱”严格按照Intel CAG1.1规范进行设计,通过精密设计计算与严格实验室模拟计算,优化机箱内部构架,科学设计机箱风道,保证对流畅通,以保证机箱的散热效果:一、机箱前后风扇由之前的80mm规范升级为92mm的新规范,加大了机箱内部的通风量。二、调整散热孔的分布位置与散热风扇尺寸,例如将原来两侧靠近前端的散热孔移至机箱的后端靠近处理器的位置,更有利于机箱内部热量的排出。三、开辟了CPU独立散热通道:根据CAG规范设计了一个可以调节的导热风筒,能将外部冷空气直接引入至CPU散热器位置,为处理器散热后,产生的热量不停留在机箱内部而通过机箱后部风扇直接排出。CPU散热不进入机箱内部气道循环,能有效地控制机箱内部温度。四、显卡散热通道:显卡插槽位置下方也开了一个通风槽,外部冷空气也能通过负压被吸入为显卡散热。而产生的热量也能通过机箱后部风扇直接排出。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱
            
青瓦世纪迷离机箱。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱
    
青瓦清风明月机箱。

    除了符合Intel CAG1.1标准要求之外,从机箱内部的做工和用料来看,青瓦机箱还是很有大家风范的。青瓦机箱还是在中国首家使用欧洲环保标准的OD无铅钢板的多媒体机箱,这种进口高级钢板具有较强的防静电作用,在抗辐射能力上有着上佳的表现;同时,青瓦机箱的机架都采用卷龙骨工艺和全卷边处理,既能加强机箱强度,使机箱结构稳定,又能杜绝尖渣毛刺,在安装时不会发生割到手的危险,保证用户的安全;此外,防盗锁扣和手拧螺钉的设计,也为用户提供了实际的方便。

    2、另类的38度机箱——百盛冷静王系列

    百盛冷静王系列机箱是一款另类的38度机箱。其外观简洁典雅,机箱内部用料一流。在侧板的开启方式上,该机箱一改传统的开启方式,采用了专利的免工具前开侧板方式,极易拆装。另外,该机箱的驱动器也是卡扣式免工具设计。

38度/CAG/TAC 深入解析38度机箱

    百盛冷静王系列机箱最大的特点和另类之处,就在于机箱散热系统的设计,与CAG1.1有所不同。该机箱侧板采用独特的处理器导风软管,并加装了来保证散热效果。这个导风管的一端接到机箱外部,另一端侧全部对准处理器散热风扇。这样,就能通过吸风风扇从机箱外部快速充分地吸入冷空气,并与电源风扇抽风形成对流,从而确保机箱的38度工作温度。

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