決定計算機性能的一個重要設(shè)計因素是其冷卻設(shè)計。在決定在構(gòu)建計算機時實施哪種散熱設(shè)計時，風(fēng)冷、水冷和被動冷卻是最著名的冷卻方法。這些方法中的任何一種都可以有效地冷卻計算機中產(chǎn)生最多熱量的組件，即中央處理單元(CPU)。空氣、水和被動冷卻各有優(yōu)缺點。然而，被動冷卻或無風(fēng)扇設(shè)計被認(rèn)為是需要堅固、堅固和緊湊功能的應(yīng)用的最佳 PC 冷卻解決方案。

無風(fēng)扇電腦非常適合工業(yè)應(yīng)用、空間受限的解決方案、節(jié)能系統(tǒng)等。與其他兩個相比，構(gòu)建具有無風(fēng)扇設(shè)計的電腦可以讓系統(tǒng)在多功能性、耐用性、可靠性、靈活性和使用壽命方面做得更多。

構(gòu)建無風(fēng)扇電腦的6個步驟

第1步：選擇合適的CPU

在構(gòu)建無風(fēng)扇電腦之前，首先，您需要弄清楚哪種CPU適合您的特定應(yīng)用程序的要求。選擇合適的CPU將幫助您在實施被動冷卻時設(shè)計更好的無風(fēng)扇系統(tǒng)。

在為構(gòu)建無風(fēng)扇電腦選擇CPU時，您需要注意三件事。它們是TDP、T型結(jié)和熱節(jié)流。

TDP或熱設(shè)計功率：是代表CPU在運行某些應(yīng)用程序時的功耗和熱量輸出的值。TDP以瓦特為單位，它顯示CPU消耗了多少功率。由于熱量是能量的副產(chǎn)品，因此TDP也代表CPU在未超過其熱量限制的情況下產(chǎn)生的熱量。

T-Junction或Tj：是一個術(shù)語，表示在CPU硅芯片上測量的溫度。同時，Max T-Junction 是CPU在開始熱節(jié)流之前可以達到的最高溫度。

熱節(jié)流：這是CPU降低其功率和性能以避免過度過熱的時候。CPU將嘗試通過降低其處理頻率來冷卻自身并保持在正常工作溫度范圍內(nèi)。

話雖如此，有多種具有不同TDP的CPU可用于構(gòu)建無風(fēng)扇PC。通常，在處理器市場中，CPU的TDP范圍從10W到130W，具體取決于它們的性能水平。構(gòu)建無風(fēng)扇電腦的關(guān)鍵在于性能和功率之間的平衡。例如，獲得95W CPU將使您的計算機能夠運行要求高的程序，但需要權(quán)衡需要主動冷卻來冷卻系統(tǒng)。相比之下，要制作無風(fēng)扇電腦，您希望獲得TDP從10W到65W不等的CPU。任何TDP超過65W的CPU都需要主動冷卻以保持可靠的性能。

第2 步：用SSD 替換HDD

構(gòu)建無風(fēng)扇電腦時要考慮的另一個組件是存儲解決方案。由于傳統(tǒng)HDD（硬盤驅(qū)動器）由多個移動部件和潛在故障點構(gòu)成，因此最好使用SSD（固態(tài)驅(qū)動器）來切換它們。與HDD 相比，SSD 更耐用、更緊湊、更快且更節(jié)能。因此，實施SSD 將使您的無風(fēng)扇PC 更加固態(tài)。消除風(fēng)扇和HDD 可減少計算機的故障點，從而提高耐用性和可靠性。

第3 步：利用超導(dǎo)散熱器

構(gòu)建無風(fēng)扇電腦的第三步是利用超導(dǎo)散熱片更有效地散熱。無風(fēng)扇設(shè)計的本質(zhì)是如何通過將CPU的熱量散發(fā)到計算機的外殼來被動冷卻內(nèi)部熱量。散熱器是發(fā)熱處理器和機箱之間的橋梁。因此，散熱器需要超導(dǎo)。散熱片采用鋁和銅熱管等超導(dǎo)材料，確保計算機能夠有效地將熱量從發(fā)熱處理器散發(fā)到無風(fēng)扇電腦機箱。此外，為了更好的散熱設(shè)計，一些無風(fēng)扇計算機會在其他高熱量處理器上安裝額外的散熱器，例如PCH（平臺控制器集線器）或額外的模塊和加速器。

第4 步：無風(fēng)扇電腦機箱

無風(fēng)扇電腦機箱是熱量從CPU和散熱器散發(fā)到周圍氣流之前的最后一站。與風(fēng)扇冷卻的臺式機相比，無風(fēng)扇電腦的機箱結(jié)構(gòu)有所不同。風(fēng)扇冷卻的電腦機箱通常由表面光滑的塑料和薄鋁板制成。相比之下，無風(fēng)扇電腦將機箱設(shè)計提升到了另一個層次。無風(fēng)扇電腦機箱非常堅固，由擠壓鋁和重型金屬制成。例如，無風(fēng)扇電腦機箱被擠壓成一體式機箱，內(nèi)置銅熱管，提供耐用性和高效散熱。一體式設(shè)計消除了移動部件，使無風(fēng)扇電腦成為真正的固態(tài)。而且，無風(fēng)扇電腦機箱在其表面上有專門的散熱片，為機箱提供更寬的表面積。憑借散熱片和更大的表面積，無風(fēng)扇電腦機箱可以盡可能快地將熱量散發(fā)到周圍的氣流中。

第5 步：把所有東西放在一起

在為無風(fēng)扇電腦選擇正確的CPU、SSD、散熱器和機箱后，最后一步是將所有部件組合在一起，打造完全無風(fēng)扇的電腦。無風(fēng)扇系統(tǒng)的主要優(yōu)點是能夠承受沖擊和振動。無風(fēng)扇電腦不僅僅是耐用、緊湊和低功耗。無風(fēng)扇電腦也很安靜。沒有風(fēng)扇，無風(fēng)扇電腦是密封的，與標(biāo)準(zhǔn)臺式計算機相比要小得多。盡管并非每個應(yīng)用程序都需要無風(fēng)扇電腦，但與風(fēng)扇冷卻計算機相比，在您的電腦架構(gòu)上采用無風(fēng)扇設(shè)計可提供無數(shù)好處。

第6 步：環(huán)境測試和驗證

構(gòu)建無風(fēng)扇PC 的第六步是確保系統(tǒng)真正強大、耐用和可靠。在設(shè)計和構(gòu)建無風(fēng)扇 PC 之后，整個系統(tǒng)設(shè)計需要經(jīng)過嚴(yán)格的測試和驗證過程，以診斷工業(yè)環(huán)境中的成功或失敗。這些專門的測試將計算機推向了極端，通常到了破壞的地步。在測試和驗證中，產(chǎn)品的破壞是其整體設(shè)計的重要標(biāo)志，但最重要的是，它的局限性。如果制造商不進行極端測試，則計算機的整體可靠性或平均故障間隔時間 (MTBF) 可能低于工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)。因此，越來越多的工業(yè)計算制造商投資于資本測試設(shè)備，以便在各種環(huán)境設(shè)置中測試和驗證設(shè)計。

這些測試包括：

合規(guī)性測試：EC 和 FCC 認(rèn)證的電磁兼容性 (EMC) 測試。

信號測量：高速外圍設(shè)備的信號完整性，以確保最佳設(shè)計屬性。

壓力測試：當(dāng)操作超出正常標(biāo)準(zhǔn)或滿足最大規(guī)格時觀察結(jié)果。

功能測試：基本I/O功能測試、開機測試、操作系統(tǒng)、電源保護、功耗、性能測試、滿載測試。

BIOS 設(shè)置測試：確保系統(tǒng)正確檢測、配置設(shè)置和初始化所有功能和設(shè)備。

兼容性測試：確保CPU、DIMM、顯卡和其他外圍設(shè)備與系統(tǒng)兼容。

環(huán)境測試：熱測試，包括四個角、運行和非運行、啟動測試、沖擊和振動測試、IP 等級密封和熱沖擊測試 。