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本文原载于《电脑爱好者》2003年11月
机箱曾经是电脑上最不受人注意的部件之一,曾经有一个时期,大多数用户选择机箱的时候只要看上去好看就行了。但是随着媒体在机箱技术介绍的深入,很多用户特别是DIY用户开始认真的对待机箱的选择。一些名牌高档产品的热销就说明了这一点。不过这些技术介绍所涉及的内容往往并不全面,过多的集中于材质、工艺等细节上,而对于一些真正重要的设计问题却所谈甚少,而这些其实往往是目前机箱产品所普遍存在的不足。所以,我们通过世纪之星为庆祝上市五周年而推出的T8、T9两款特惠版机箱来探讨一下选购机箱所要注意的东西。
一、产品简介
世纪之星T8、T9两款机箱
世纪之星这一次推出的T8、T9两款机箱是为了庆祝世纪之星上市五周年而特别推出的纪念版,配有世纪之星的普通水晶版电源,而总价格只有280元。两款产品尺寸和外观设计略有差别,但都定位于普通DIY用户市场。
二、首先——看材料
虽然机箱的材料不是唯一重要的因素,但毫无疑问,这是机箱设计中最重要的因素之一,不管机箱的设计多么优秀,没有良好的材质支持,那也没有任何用处。
现在的机箱,一般使用的是镀锌钢板制造。之所以要在钢板上镀锌,主要是为了防腐。不过有一些文章中对于镀锌钢板的防腐原理的解释却是错的——有些文章里说,因为锌是一种不易氧化的金属,所以镀锌可以将钢板与空气隔绝达到防腐的目的。其实正好相反,锌是一种非常活泼的金属,极其容易氧化,但是氧化锌不是像氧化铁一样的疏松粉末,而是一层致密的表层,这层氧化锌就阻止了内部的锌进一步氧化。
当镀锌钢板的表层损坏,露出内部的铁质表面的时候,由于锌比铁更活泼,所以根据化学的电池原理,锌会先于铁氧化,从而保护了铁层不会损坏。这两者综合,才是镀锌钢板保护的道理。
好的镀锌钢板,应该是灰白色亚光的,这是氧化锌表层的颜色。一些材质不好的机箱,采用的是次等的镀锌钢板甚至是镀锡钢板(即所谓“马口铁”,纯钢板的产品少见),这样的产品一般镀层薄而不均匀。特别是镀锡钢板,当锡层没有损坏的时候一切都好,但锡层一旦损坏,由于锡是不活泼的金属,所以铁反而反过来成为锡的“保护”,损坏速度甚至比纯钢板涂漆来得更快。
铝合金材料
铝合金机箱是近年来新兴的机箱材料,在相同的厚度下,铝合金比钢材的强度要高,所以铝和金制作的机箱,比钢制机箱重量轻、强度高。而且,铝合金本身的抗氧化能力比钢板要好,所以铝合金机箱一般不用再涂漆。一些高档机箱往往会喜欢使用铝和金制造。但是铝合金并不是万能的,铝合金也有一些不如钢的地方——
铝合金最大的问题就是它的弹性不如钢板,如果严重受压,就会发生不可恢复的变形,所以铝和金机箱不适合使用于复杂环境中。其次,铝合金虽然抗氧化能力很好,但它的抗氧化原理其实和镀锌钢板是一样的,它的氧化铝表层最大的敌人就是含酸溶液,如果将饮料等液体泼在上面,很可能造成外观影响。第三,铝和金的致密表面并不耐划,一旦划伤,在光线下有非常明显的损坏。
铝合金材料在理论上比钢板有更好散热能力,但是毕竟机箱不是散热片,只有当内外温差比较大的时候才会有实际的意义。所以在准系统之类的小机箱上实际意义可能会更大一些。
同样的材料,厚度的不同也会造成不同的影响,一般来说,最好的机箱使用的是1.6mm以上的钢板,而劣质机箱甚至只有0.6mm,相差有1mm之多!后者制造的机箱几乎一只手就能按扁。
世纪之星的T8、T9两款产品作为普及型的DIY机箱,当然不可能使用太厚的钢板,那样的机箱过于沉重,也不适合个人使用,它所使用的是1mm的一级镀锌钢板,这样的选材已经是400元左右的中价位产品所使用的了。
三、然后,看机械强度设计
并不是有了好的钢板,机箱的品质就有了保证,为了保证机箱的承载能力,还必须有好的机械强度设计。
T8、T9的内部结构
以T8、T9两款机箱为例,这两款机箱所有的边角处都使用了卷边设计。一般来说,这样的做法都被认为是为了防止用户割破手指,其实这只是一个方面。找一张纸片做个试验,我们就会发现,卷起来的钢板有着比片状的钢板高得多的抗扭曲强度。使用卷边设计,也是提高机箱整体强度的方法之一。
钢板的卷边结构
而从T9机箱上,我们可以看出来,它的驱动器架是“顶天立地”的,这样无形中为机箱增加了一个新的支撑结构,将驱动器从原来的前面板支持变成靠整个机箱骨架支撑。显然要稳定得多。
底板镂空设计
从T9机箱的底板看,可以看出它开有大量的镂空孔,而且底板本身也凹凸不平。这样是有意设计的。开出镂空孔,不仅可以增加散热对流的渠道,更重要的是提高了底板的强度,减少了底板变形导致主板变形的可能。
四、再看结构设计
机箱的结构设计,也是机箱设计中非常重要的部分,开始,我们所说的如此大比例的不合格机箱,问题大都出在这里。
良好的结构设计,应该让机箱内的各种电脑部件互不干扰,并且应该能够方便电脑安装完成之后的更改。而著名的结构设计错误,就是以下三种,它们几乎存在于市场上一半以上的机箱里——
机箱深度不够的痛苦
这是市场上相当多的机箱都存在的问题,从外表上看,除非很有经验的购买者,否则很难看出来。这类机箱外表看起来不小,但实际上只能安装标准尺寸的主板,对于带有RAID等功能的大尺寸主板来说,安装在这类机箱里会和光驱发生冲突,甚至有一些机箱中,5"托架就会挡住主板,在市场中,已经不止一次看到过由于这种情况,顾客不得不重新回去更换机箱的事情发生。
我们不可能要求普通的机箱都能够和服务器机箱一样宽大,但是,从未来的升级性和使用的方便性考虑,机箱底板至少能够提供9个螺丝安装孔,这样才能保证安装下大多数民用级主板。不要以为这样的主板很大,这不过是常见的全尺寸ATX主板的大小而已,而MICROATX主板由于纵向比较长,其长度也和这个尺寸差不多。而且,其最下一排螺丝孔距5”托架的位置应该不小于5厘米,这样才能保证主板和光驱不会“打架”。
可怕的一次性挡板
现在很多机箱已经使用了螺丝挡板来挡住PCI等插槽的空位,但仍有大量的主板使用了一次性冲成的挡板,对于这种机箱,每安装一个新的插卡,就只有把整个主板拆下来,才能折下挡板。不要以为这样的机箱不多,实际上市场中200多元等级的机箱有相当部分都是如此的设计。买的时候可能没什么感觉,用上了就知道这样设计真是糟糕得不能再糟糕了。
可恨的后开式一体化机盖
机箱按拆卸的方向,分为前开式和后开式两种,前开式不用说了,后开式则分为三块板式机盖和一体式机盖两种,而一体式机盖在拆卸时由于受到线路的阻碍,拆卸就非常麻烦。其实这种机盖设计是从卧式机箱发展而来的,但问题在于卧式机箱一般都放在电脑桌上,而立式机箱则一般放在相对比较隐蔽的机箱架上,这样就麻烦多了。你想象一下,即便只是拔个跳线,也要把你的电脑从桌子下面掏出来,把密如蛛网的线拔下来,这样才能拆得开机器,那是多么“可怕”的情景?
世纪之星T8、T9机箱在这一点处理的非常好,这两款机箱都使用了侧开板的结构,特别是T8机箱还采用了上提式开启的结构,这样的设计使得用户可以很容易的在前方开启侧盖。同时,T8、T9机箱的深度都在400mm以上,这个深度使得它们在安装标准尺寸的主板时,所有的驱动器都可以正常安装,即便安装超大尺寸的主板,也有足够的高度可以在最上方安装5”驱动器。当然,如果用户要使用超大尺寸主板时还要使用3个以上的光驱,那么T8、T9就有些为难,只是有几个人会有这种需求呢?
五、来看电磁屏蔽
机箱内部,是一个充满了各种频率的电磁信号的地方,良好的电磁屏蔽,不仅对于电脑的工作有好处,而且更对人体的健康有不可忽视的意义——实际上电脑的辐射远比想象的大得多!
良好的电磁屏蔽,就是要尽量减小外壳的开孔和缝隙,具体的说,就是机箱上不能有超过3mm的开孔,并且所有可拆卸部件必须能够和机箱导通。在机箱上用来做到这一点的部件就是如图所示的EMI弹片,它们的作用就是将机箱骨架和其他部件连为一体,阻止电磁波的泄漏。
EMI弹片
透明机箱——请谨慎!
现在,市场上有很多侧板使用透明材料制造的机箱,甚至有一些机箱整个就是使用透明亚克力材料制造的。这种机箱在外观上毫无疑问是很好看的,但是从机箱设计角度来看,这种设计毫无价值!
透明材料并不是不能采用,但是必须使用含铅材料或是在亚克力板上进行真空金属镀膜,这样的透明材料才能具有电磁屏蔽作用。而市场上的此类机箱,基本上没有进行了这样严格的防电磁处理的产品。这样的机箱,几乎就和毫无屏蔽是一样的。
况且,侧面开透明板也罢,全透明也罢,都严重破坏了机箱的机械承载结构,使得机箱的强度严重下降,时间长了,必然对内部的板卡构成影响。
世纪之星T8和T9机箱,在这一方面做的很好,盖上机箱盖,我们看不到任何一个大的开孔或缝隙,而前面板所有未用的驱动器槽,也都预设了金属挡板。
六、五看散热结构
现在的机箱设计中,散热效果是一个非常受人重视的指标。所以在设计机箱中一个普遍的流行风就是使用大量的风扇用于散热,但问题是——这么多的风扇真的有用吗?
如果有人拆卸过服务器,那么可能很惊异的发现,服务器的机箱并没有像我们的PC机箱那么多的风扇,一般来说,除了每个电源自带的风扇之外,就只有2-3个机箱风扇而已,但散热效果相当好。
其中的关键在于——并不是风扇多,散热效果就会好,机箱风扇设计乃是一个系统工程,其中的关键,在于“风道”的设计,即:在自然无风的条件下,哪里进风最适宜,哪里进风效率最大,哪里排风最顺畅(不至于使热能在内部滞留而影响其他配件的散热)。同时还要考虑风孔的大小和其所处的位置,进风与出风数值匹配,进出风的位置是否形成有效对流等等,这些都是风道设计最基本的要求。单纯靠增加风扇数量往往会因为风扇位置,大小的不科学导致内部风道紊乱,同时工作时风力相互抵消,互相影响,极易造成热量环流,反而使热量散不出去,导致散热性能不但没有提高反而下降。举两个例子:常见的机箱侧板风扇,就应以选择大型低速的进风风扇为宜,因为这个风扇的主要作用应是为机箱内部送入冷空气补充,如果使用高速风扇或抽风风扇,很可能导致进风气流被破坏导致CPU附近得不到冷空气补充;再一个例子,流行的机箱顶部风扇,其位置就不应太过靠前,否则将会导致上升空气被其直接抽走而不流经CPU与电源,导致这二者进入热风循环。
前置进风风扇
风扇设计中另一个常见的错误,就是很多厂商为了散热通畅而不为风扇安装过滤网。但这是绝对要不得的。首先,凡是这样设计的机箱,一定没有通过FCC-B级电磁检测,因为FCC-B级检测一个重要指标就是机箱上不能有超过3mm的外露孔径,而一个大风扇的直径决不会小于3mm吧?虽然旋转的风扇对于电磁波也有一定的屏蔽作用,但其电磁屏蔽性能大大下降绝对是不争的事,此时金属过滤网是决不能去掉的。其次,在我国北方,空气含灰尘大,风扇积灰非常严重,只有加装可拆卸清洗的过滤网,才能解决这个问题,否则,不仅外观不好看(特别是一些前置侧置风扇为了美观,还使用了透明扇页,积灰之后更加明显),而且清洗非常麻烦。国内的机箱厂家大多是南方厂商,对北方的空气灰尘度认识不足,由此也反映出国内厂家对市场的调查分析能力还远远不够。
另外,还有一些机箱直接将风扇安装在钢板上,没有设计专用的安装孔和加强筋,长时间使用后,密合度下降,震动将非常明显,这种设计也是要不得的。
CPU风道设计
近来,一些厂商在机箱散热上,使用了一个新的设计,就是CPU风道。其原理就是使用一个独立的密闭风道,直接为CPU散热器从机箱外部输入冷风,将CPU的散热与机箱内部整体对流分离开来。从实际测试的表现来看,这样的设计,明显的增强了CPU散热的效果。
世纪之星T8和T9都为内部散热提供了非常流畅的散热风道,并且在前部留有进风通道。特别是T9机箱还为后置风扇留下了预留空间。
七、然后,扩展能力
机箱是电脑中的长寿设备之一,很多时候,在一台电脑上,最初的主板、CPU、显卡已经成了“爷爷辈”的积灰古董,而当初的机箱还在和“孙子辈”的CPU共同战斗,所以购买机箱的时候我们必须考虑到机箱未来的扩展能力。
世纪之星T8、T9在这方面都是普及型产品的表率——从主板来说,这两款机箱可以安装大至工作站尺寸的主板不会有任何问题。而两款产品都提供了6个PCI槽的槽位,只要ATX还继续使用,那么就不会有什么主板或插卡不能使用。
而在驱动器方面,T8机箱支持了四个5”驱动器和3个3”驱动器,T9机箱则能够支持3个5”驱动器和两个外置3”驱动器、多达4个的内置3”驱动器!即便要组建一个小型服务器也已经足够了。
八、人性化设计
人性化设计,也就是在安装时,机箱是否能够方便用户安装,在使用时,是否能够方便使用。
T8、T9两款机箱在机箱盖上都使用了免工具拆装的设计,其中T9使用的是手螺丝,而T8则是提手锁结构。而内部的驱动器槽则采用了可以快速安装的处理。只是板卡固定依然采用了传统十字螺丝,但从稳定性的角度看,这样的设计实际是比较可靠的。
喜忧参半的卡式结构
卡式结构也称无螺钉结构,也就是在机箱上不用一个常规螺钉,而使用卡子、手动螺丝、膨胀螺丝来完成部件安装。卡式结构本身并没有问题,其实它本来就是机箱设计的两大流派之一,与螺钉固定结构相比,卡式结构使用起来更方便。但它的问题出在其他部件上。
卡式结构最大的问题就在于它对于部件的尺寸公差要求实在过于严格,像电源、主板、硬盘这些部件还比较好,而显卡、声卡、光驱之类这些产品可是千奇百怪、无所不有。市场上大量的产品,甚至包括一些名牌产品都存在着比较大的尺寸误差,对于螺钉结构,还可以略为“错位”后使用螺丝固定,而卡式结构就麻烦了——因为它恰恰不允许这种“错位”,结果是要么强行装上,结果带来部件变形的隐患,或者只好“望洋兴叹”。
同时,卡式结构的稳定性也值得怀疑,手动螺丝、膨胀螺丝的稳定度远远不行,那是不用说了,而固定卡子一类是利用结构件的相对运动来达到固定目的。因其器件要相对运动就必然存在间隙,有间隙就无疑会削弱其固定的牢度;一类是利用摩擦力来达到固定目的。因其采用的弹性器件的表面质量,形位等会随着时间的推移发生变化,都有可能导致机构失效的概率大增。如果机器装好之后,就放在一个固定的位置正常使用,那是什么问题都没有,而对于三天一小拆、五天一大拆的DIY爱好者来说,其可靠性肯定比不上螺丝固定。
卡式结构本身是一个好的结构,否则也就不能解释为什么很多名牌品牌机也是用类似的结构。但是好的结构未必都适于各种应用场合。对于对兼容性和装配强度要求极高的DIY用户来说,它未必十分合适。
T9机箱上还有一个特别值得注意的设计,那就是它将通常在机箱中部或下部的开关和指示灯移到了机箱上部。这是因为在传统上,电脑机箱都是放在桌面上使用的,但是随着电脑桌的普及,将机箱放到桌下以获得更大的桌面面积就成为普遍的做法。但是这样在开启机箱的时候就需要弯腰下去才行,而世纪之星T9的这个小改动,就使得用户免去了弯腰之苦。这的确是一个非常值得赞赏的设计方案。
九、细节处理
除了这些,机箱设计中,还有一些要注意的细节,这些细节看起来并不那么重要,但处理不好就会影响用户使用的效率和心情。例如,不好的问题有——
不可拆卸的前面板
大多数机箱的塑料前面板都是用卡子或是螺丝固定在箱体上,可以拆卸下来,但也有少数机箱是用塑料铆钉固定铆在机箱前架上的,平时使用的时候,这种设计并没有问题,但是机箱毕竟是要长期使用的,而开关卡死、指示灯脱落这都是老机箱经常会有的事情,此时,这种不可拆卸面板的机箱就成了严重的问题。
前置接口的烦恼
在2001-2002年的机箱设计中,前置USB接口和前置音频接口成为了流行的设计,这样的结构很大程度的方便了使用,但是也带来了新的问题。以USB接口为例,很多前置USB接口的机箱都是将两个前置接口接在主板的USB3/USB4接口上,但是有相当多的机箱在设计时没有考虑到一个问题——很多主板,特别是华硕、技嘉等大厂的主板并没有使用标准的USB接口,还有一些较老的主板使用的则是8针USB口,在这些主板上,标准USB连线根本插不进去。这种时候,前置USB口就成了“鸡肋”,除非用户自己根据主板接口说明手工改制才行。
独立引脚的USB接口
世纪之星的这两款机箱在细节的处理就非常令人满意,它的前置USB接口都采用了独立引脚的设计,而且,它的所有螺丝的细小部件都专门提供了一个小包包装并牢固的固定在机箱上,这就减小了搬运中丢失的可能。
十、电源完好,十全十美
一般来说,购买机箱的时候,高档机箱不一定配有电源,而中低档的普及型产品特别是品牌产品配有电源的居多。作为配机的电源,当然一般不会非常高档,但是有些杂牌产品所配的几乎就是不能正常工作的电源。而世纪之星T8、T9所配的则是大家熟悉的水晶版电源,虽然对于狂热的发烧友,这款电源不一定能够满足需求,但是对于大多数普通用户来说,很那想象还有什么更高的要求了。
总结:上面,我们逐一分析了选购机箱所要注意的九个方面的问题,不知大家是否有所收获呢?其中我们特别分析介绍了目前市场上机箱设计中普遍存在的问题,这些问题发生的比例非常之高,还望大家在选购的时候多加注意。
这一次世纪之星所推出的两款特惠版机箱,从设计角度和制造角度来看,当然都不能算是世纪之星最好的产品。但是从逐一的分析中可以看出来,虽然只是普及型的产品,但它们依然是经过了精心设计、认真制作的产品,各项细节都透着完善考虑的影子,如果说和世纪之星的高档产品有什么区别,那不过是市场定位的不同所造成的。
而且,从价格来说,这两款产品的价格与品质是远远不一致的——实际上它们的设计与制造水准,基本上都是400元一级产品的特征,即便一个水晶版电源就已经占据了280元定价中的大部分。所以非常显然,这的的确确是两款为了5周年而作的让利产品。据此,我们特此向大家推荐这两款产品。
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