统一散热的奥秘 苹果新Mac Pro深度解析(3)

2013年06月27日 08:57   中关村在线 微博   

  除了三菱柱形的纯铜模块之外,新 Mac Pro 的统一散热架构还有另一个重要的组成部分,那就是风扇。由于只有一个风扇,因此我们不能按照常理思考,把它简单的按在铜块上就完了,而是要从全局出发,去 设计整个风道的路线——进风量和出风量要相等,中间不能有瓶颈和死角、也不能有漏风的地方。

  由于风扇是圆形的,因此若想让它完 全掌控机身内部的空气流动,就要把出风口也设计成圆形。若想让进出风量达到均衡,那么进风口应该采取对称的设计,因此,圆柱形就成为了新 Mac Pro 最理想的外形。如果换成长方体,那么在风扇够不到的顶部四个角落,会不可避免的会出现热量堆积,从而提升机箱内的平均温度;如果换成圆锥梯形,那么进风的 速度会比出风的速度慢,一部分热量会在机身底部淤积,同样也会影响整体的散热效果。因此,只有上下均等的圆柱形能带来最高效率的空气对流。


统一散热的奥秘 苹果新Mac Pro深度解析
冷空气从新 Mac Pro 的底部被吸入

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在均匀密闭的环境中,空气整齐有序的向上移动

  众所周知,热量是会向上移动的,把出风口设计在机身上方更符合规律。在没有风扇的情况下,机身上部一定比机身下部更热,因此把风扇安置在机身顶部会带来 更高的散热效率。而最为重要的是,要想提升风扇的性能只有两个方法,一是加快转速,二是加大尺寸,由于前者会增加噪音,所以加大风扇的尺寸就是最理想的选 择。

  我们看到新 Mac Pro 最大限度的利用了圆柱体切面的空间,风扇的直径几乎等同于圆形外壳的直径,这样一来机身内部没有死角,任何位置的空气都会直接受到向上的拉力,从而被快速 吸出机身之外。有了这样高效率的风道路线,风扇通常也无需全速旋转,这就是新 Mac Pro 运行安静的原因。

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最后携带着热量从机身底部吹出

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热量与空气在机身内部的流动路线 GIF 动态示意图

  为了最大化的提高吸风能力,风扇的叶片数量、间距、倾斜角度也是经过重新设计的,在对上百个模型进行反复测试后,最终确定下来一个性能最好的风扇,也就 是新 Mac Pro 采用的这个。苹果对风扇这么执着的原因也是为了在保证散热效果的同时,尽可能的降低风扇转速——减少噪音。对苹果的目标用户来说,只有安静的环境才能发挥 灵感与创意,从而更好的完成工作。事实上,这也不是苹果第一次对风扇的细节进行改进,在去年的视网膜屏 Macbook Pro 身上,苹果就已经在提升效率和降低噪音方面积累了丰富的经验

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