探析个人电脑小型化之路5264.pdf

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1、 浓缩才是精华 简析个人电脑小型化之路 作者：中关村在线 杨旭 责任编辑：向中【原创】CBSi 中国ZOL 科技在进步，时代在发展。现在的电脑越来越多的进入了平常的百姓家庭，在几年前电脑还是比较奢侈的电脑已经越来越多的融入了日常的生活之中。随着电脑深入人们的日常生活，以前的庞然大物已经慢慢的融入了人们的日常生活之中。在不知不觉之中我们的个人电脑已经变得越来越小，不仅从整天面对的显示器可以看出来看出来，而且在其内部其他配件也相应的开始了小型化的道路。早期 286 的电脑 由于硬件厂商持续不断的努力，现在的中央处理器和其他硬件制造技术已经非常先进。使用低能耗高效率的处理器来组建小型电脑，可以同时保

2、证性能和质量。现在的个人电脑 电脑小型化是尽可能使用新技术将台式机中普遍使用的部件小型化，从而达到缩小个人电脑体积的目的，从外观上可以直接看见最大的变化。在适当放低性能要求的情况，电脑小型化发展空间非常巨大。利用现有的技术，在主板上集成更多的硬件不存在太多困难。比如集成显存，中央处理器和散热系统等等。在市场反响强烈的平板/笔记本电脑 未来的电脑必定会朝着小型化的方向发展。多年以来，电脑显示器的确越来越薄、越来越清晰，机箱也悄悄的变得越来越小。从近几年来小型机箱在市场上备受青睐，更多用户在满足基本需求之下开始选择更加小巧的机箱。显示器已经变得越来越轻薄 虽然小型机箱出现的年代已经很久远了，但是被

3、消费者接受主要还是近几年的事情。归根结底还是因为以前硬件的发热量高、性能弱、集成度差，现在这一切都已经不再是大问题了。买机箱不一定只买传统的大机箱，因为迷你化机箱已经完全可以在保证外形小巧的情况下做到传统机箱能做的事情。小结：许多消费者不再对电脑性能是否强大有过高要求，而更多是基于实际的应用来理性的搭配电脑。电脑在满足基本需求之外需要更好的融入生活，摆放在家里更像是一个家具而不是一个电器，这就要求电脑必须要适应小 型化的需求。这点从个人随身听卡带、光盘播放器，发展到 MP3 的过程可以看出，未来电脑小型化必然是发展趋势。我们日常面对最多的除了显示器就是机箱了，显示器受制于观看尺寸只能够朝着更轻

4、更薄的方向迈进，而机箱则完全不一样。机箱的小型化无疑会是一个巨大的改变，小巧的机箱不仅能够节约更多的空间，同时也可以为家居带来良好的装饰效果。当然这都要归功于技术的发展，我们就来一起看看机箱的小型化旅程。机箱为什么可以变小？以前的硬件发热量高，性能也不能完全满足用户的需求，为了能让硬件稳定运行，对机箱的散热能力提出了较高的要求，也就变相的增大了机箱的体积。凌动低功耗平台 而现在低功耗、少热量的硬件产品相继问世，让迷你机箱实际应用条件成熟起来。更可贵的是外形小巧但是依旧可以满足用户的日常需求，现在的性能完全可以满足上网、看电影等日常应用，于是先择小型机箱有了充足的理由。机箱能变多小？那么电脑的主

5、机箱到底能变多小呢？我们可以从 Intel历年来制定的机箱规格中得出答案。当初 Intel在制定机箱相关规范时，就把机箱的规格定下来了，一种是目前最常见 ATX 规格（Advanced Technology Extended，改进扩展型），分为 Full size-ATX 和 Micro-ATX 两种规格。Full-size ATX机箱就是普通的大机箱，而 Micro-ATX 就是平常所说的小机箱。Full size-ATX 机箱 Micro-ATX 机箱 还有一种比较少见的 BTX 规格（Balanced Technology Extended，平衡扩展型）。当初 Intel 推出这种规格机

6、箱为了提高散热性能，但市场已经习惯了 ATX 规格，同时许多厂商推出了改进型 ATX机箱，所以 BTX机箱和主板一直没有流行起来。这种机箱在外观上和 ATX 机箱区别不大，只是在主板规格上存在区别。左为 BTX 主板，右为 ATX主板 BTX 机箱 Intel最近主导的 Atom（凌动）处理器搭配 mini-ITX主板，而与之搭配的机箱叫 mini-ITX 机箱，这种机箱也很小，而且可以做得更小。只不过 与传统的小机箱相比，ITX系统完全是为了体积小和实用而设计的，它的性能只能满足上网、聊天以及对性能要求不高的游戏。Micro-ATX机箱对比 Mini-ITX机箱 小机箱散热行不行？小机箱最重

7、要的问题就是解决散热。这么小的空间，如何快速的把热量排到机箱外是散热的关键。我们从硬件本身发热和机箱风道来研究一下。别让机箱变成微波炉！CPU 可说是配件里面最受关注的发热大户，很多人习惯用 TDP（热设计功耗）值的高低来评价 CPU 发热量高低，其实 CPU 的 TDP 是指 CPU满负载（满负荷）工作时的功耗。现在随着 CPU 厂商生产技术的提高，主流 CPU 的 TDP 都能够空载在 100W以下，而且在待机或者普通应用状态功耗还可以更低。除了 CPU之外，机箱里面还存在其他的发热配件，其中比较引起用户关注的还有主板芯片组和独立显卡。不过芯片组发热量相对于 CPU 来说还处于较低的水平，

8、而通常的小型机箱更多的是采用发热量非常小的刀版显卡。刀版显卡占用空间小 下面我们来看看小机箱的风道。在传统的机箱当中，风道的设计是机箱散热的关键。一般的 ATX机箱都采用传统的散热风道。这种风道一般都是让空气从机箱的底部的进风口进入，然后依次带走硬盘、显卡附近位置的热量，之后风道经过 CPU 位置，带走 CPU散发的热量，从电源的通风口处将热量带出机箱。ATX机箱传统风道 而小机箱由于空间小所以内部各个部件的位置都和传统机箱大不相同。小机箱中的电源被移动到了机箱右下方，硬盘和光驱被移动到了机箱的右上方。同样的，进风口被设计在了机箱的底部，而出风口增加到两个，这在风道示意图中可以看出来。小型机箱

9、风道 小机箱的内部风道分成了两条线路，一条是从进风口进来后就直往上走，带走显卡和 CPU 的热量从机箱尾部的出风口排除热量。而另外一条风道是从进风口进来后，先带走显卡附近的热量然后带走硬盘和光驱位置的热量，最后从电源这里的出风口将热量排除机箱。小电脑性能好不好？机箱虽然小，但是硬件一样不少，像 CPU、内存、硬盘、主板、电源、光驱等都有。除主板、电源、显卡有外形上的要求，其余的配件基本上都是和台机通用的产品。小机箱必然是搭配小主板。这种主板省略一些扩展插槽，在扩展能力方面确实有一定影响。但就性能来说完全没有问题，Full size-ATX 主板拥有的所有东西它都一应俱全。虽说相对全尺寸的主板来

10、说性能并没有受到影响，但是基于空间限制并不能安装发热量太大的配件。不过这依然可以完全满足用户的需求。就拿刀版显卡来说，现在市面上主流的型号玩魔兽世界这类 3D 网络游戏也是完全够用的。电脑正在迷你化 小机箱的分类 相对于早期的小机箱定义，现在小机箱由于应用的扩展，涵盖范围相对以前有了很大的不同，架构也不仅局限于 Micro-ATX一种，功能和用途较之前也丰富了很多，甚至出现了针对某种功能和应用的专用小机箱，HTPC机箱就属于这种类型。如果按照架构和用途来划分，以下几类机箱都属于小机箱的范畴：1.Micro-ATX 迷你机箱 Micro-ATX 迷你机箱 几年前，如果我们提到小机箱，相信大多数人

11、第一时间会想到Micro-ATX架构的迷你机箱。从目前市场来看，由于 HTPC 和 Mini-ITX机箱的异军突起，Micro-ATX 机箱定位和功能针对性不强，至始至终都很难成为市场的热点。不过其通用的 Micro-ATX 架构和小型化的机身设计对于办公用户来说仍然不失为一个好的选择。2.准系统机箱 准系统机箱 曾经风靡一时的准系统机箱最近一两年有没落的趋势，新品发布寥寥无几。不过随着高清家庭影院概念被广大玩家所接受，准系统改头换面以家里高清播放机的面目示人，同时也由于实惠的价格、Micro-ATX 的通用架构以及可以支持扩展显卡的空间等优势成为中低端 HTPC搭建 HTPC的一个备选技术方

12、案。3.HTPC机箱 HTPC机箱 HTPC机箱的崛起成是 2008 年机箱市场的一大事件。由于其专门针对高清娱乐应用，深受高清玩家喜爱。目前，HTPC机箱已独立于普通机箱成 为机箱市场上一个门类，消费者看重的就是它 CD 机一样的外观，易与家居以及 AV 家庭影院的其它设备相搭配。价格由于定位的不同，高的要五六千元，低的只要五六百元。考虑到很多千元以下价位的半高型 HTPC 机箱体型小巧的特点，因此我们也把它归入到了小机箱的行列。4.Mini-ITX机箱 Mini-ITX机箱 如果说 HTPC 机箱的崛起更多归功于高清应用的扩展，那 Mini-ITX 机箱则更多得益于 Intel ATOM

13、的面市，正是这款处理器的上市拯救了整个Mini-ITX机箱，要不然它的结局就只能和 BTX一起看齐了。Mini-ITX 机箱的异军突起凸显了消费者对机箱小型化的渴求，也反映了未来机箱发展的小型化趋势。不可否认的是，随着应用的扩展，机箱家居化、小型化的趋势正成为市场的一个新热点。小结：硬件厂商看准小型电脑的发展趋势，顺应时代潮流推出许多适合组建小型电脑的硬件产品。我们相信，随着制作工艺的不断提高，新技术的不断涌现，在保持功耗不变的同时，像 Atom这样的低功耗处理器的性能会越来越高，并且最终会在功耗和性能之间找到平衡点。到那时小机箱电脑肯定会成为 DIY 市场一道亮丽的风景线。机箱的小型化进程必

14、然要归功于内部各硬件的小型化，其中最主要的就是主板平台了。主板的小型化必定为整机带来更多的空间，同时也引领了其他硬件产品小型化的潮流。我们就来温习下主板历年来发展的规格并从中挖掘出更加有深意的东西。主板我们常常称为电脑的平台，是电脑中关键的部分，它整合了芯片组、各种 I/O控制芯片、扩展槽、电源芯片等部件。根据主板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形状、所使用的电源规格等，业界对主板及其使用的电源、机箱等制定了相应的工业规范，也就是“结构规范”。主板结构规范主要有 AT、Baby AT、ATX、Mini ATX、Micro ATX、LPX、Mini LPX、NLX、Flex ATX、还有是比

15、较新的 Mini-ITX 等结构。这里简单介绍几个常见的主板结构.现在市面上包含了许多的主板规格。如 ATX,Micro ATX,Mini ITX,Embedded ATX 等。我们先看看比较直观的规格对比 主板规格以及大小比较 ITX 规格示意图 主板实物比较 1、规范 ATX 主板（129.6,305244mm）规范 ATX 主板 ATX(AT Extend)结构是 Intel 公司于 1995 年 7 月提出的。ATX 结构属于一种全新的结构设计，能够更好地支持电源经管。ATX 是 Baby AT 和LPX 两种架构的综合，它在 Baby AT 的基础上逆时针旋转了 90 度，直接提供

16、COM 口、LPT 口、PS/2 鼠标接口和 PS/2 键盘接口。另外在主板设计上，由于横向宽度增加，可让将 CPU 插槽安放在内存插槽旁边，这样在插长卡时就不会占用 CPU 的空间，而且内存条的更换也更加方便。软硬盘连接口从主板的边沿移到了中间，这样安装好以后离机箱上的硬盘和软驱更近，方便了连线，降低了电磁干扰。电源位于 CPU 插槽的右侧，利用电源单边托架风扇，可以直接给 CPU 及机箱内元件散热。大部分外设接口集成在主板上，有效降低了电磁干扰，并改善了各种设备连线争用空间的情况。ATX 结构的优点有：一、全面改善了硬件的安装、拆卸和使用；二、支持现有各种多媒体卡和未来的新型设备更加方便；

17、三、全面降低了系统整体造价；四、改善了系统通风设计；五、降低了电磁干扰，机内空间更加简洁。2、Micro-ATX 主板（9.69.6,244244mm）Micro ATX 主板 1997 年流行低价电脑风，市场上对于低价位的主板需求较大，于是出现了 Micro-ATX 的主板规格。这个规格是从原 ATX规格修改来的，变成了244244mm，减少了 PCI 插槽数目，借着印刷板面积的缩减和 PCI 插槽的减少来降低制造成本。虽然减少了 PCI 插槽的数量不过对于性能完全没有任何影响，对于不需要太高扩展能力的用户，购买这种规格的主板是一个实惠的选择。3、Flex-ATX 主板（9.07.5,229

18、191mm）FlexATX主板 FlexATX V1.0 规格于 1999年 3 月 1 日发布，其尺寸比 Micro-ATX 主板更小，其名称取自英文“Flexbility”，意味着灵活、弹性的意思。使用 FlexATX规格可以更节省成本，而且除了面积缩小以外，其他规格与 MicroATX（版本 1.0）以及规范 ATX（版本 2.03）相同，这表示 FlexATX 主板可以马上适用于任何 ATX 或 MicroATX机箱内。过去的 ATX 以及 MicroATX主板需要 9 个孔位，而 FlexATX 则缩减为6 个。不过这样缩减尺寸的后果就是扩充槽的减少，FlexATX 最多有一到两个插

19、槽。4、Mini-ITX 主板(170170 mm)MiniITX 主板 这是今天要介绍的主角,MiniITX 规范是由威盛提出的,威盛希望自家所提倡的 Mini-ITX 能够成为未来的微型电脑的规范解决技术方案。Mini ITX规格尺寸之所以能这么小，并非设计上的神来之笔，而是拿掉了一些组件。“头号战犯”CPU 插槽被去掉，而采用直接在主板上集成处理器的解决方法。MiniITX 主板的强项在于它小巧的尺寸和非常低的耗电量。它也可以轻松的集成到汽车或小型音响当中，要追加额外硬件也是可能的。至于CPU散热方面则不须担心，因为它的低发热量通常只需要便宜的风扇就能搞定。小结：制造技术的进步使现在硬件

20、性能得到大幅度的提升，多数情况下我们并不需要太强的性能就能满足我们日常的应用需求，这也是主板小型化的一个充分条件。对于那些需要搭建小型电脑平台的用户也不必再担心由于性能要求而带来过高的功耗。随着时间的推移，相信会有越来越多理智的用户选择功耗更低同时性能够用的小型电脑。我们就以这两年来流行的 HTPC举例子说明。最近几年人们对于高清电影和游戏娱乐的双重追求导致 HTPC 的崛起，加上大量低功耗硬件产品的出现，这也在一定程度上加快了个人电脑小型化的进程。所谓 HTPC 是 Home Theater Personal Computer 的英文缩写，就是家庭影院个人电脑的意思，简单地说就是一部注重多媒

21、体娱乐功能的小型化个人电脑。典型的 HTPC 配置 为何要用 HTPC？了解家庭影院的人，都知道传统的家庭影院，是由信号源（DVD,LD),AV功放，音箱（5.1-7.1），显示设备（电视机，投影机，PDP)组成的，这里好像和电脑完全不搭边。那么 HTPC系统中电脑扮演了什么角色？简单的理解，PC 起到了信号源和 AV 解码的作用，这仅仅是其基本功能，基于电脑的强大性能和多种应用软件，HTPC 在影音娱乐方面可以使我们的享受得到质的飞跃。传统的家庭影院 HTPC 受到用户热烈的欢迎必然有其独到之处，电脑灵活的配置，强大的处理能力，优异的显示质量，廉价的大容量存储，丰富的软件等等，都带来了传统家

22、庭影院所不具备的大量功能和优秀显示质量！HTPC 有哪些特点以及优势呢？1、灵活的配置 灵活的配置是 HTPC 的最大优势 PC 可以根据每个人的预算投入和实际需要来购买，可以选择不同性能价格的配件搭建出适合自己的 HTPC平台。这是传统家庭影院所不具备的，传统家庭影院升级时更多需要整体更换，而 PC 的开放性架构，使得升级极其容易而且价格合理，不满意任何部分，都能随时更换。2、强大的处理能力 一颗主流的 CPU 完全可以满足 HTPC的要求 个人电脑的 CPU 及显示核心（GPU）处理能力日新月异，加上音频处理芯片概念的引入，个人电脑能够实现以往家庭影院系统需要多台设备才能实现的功能。以往D

23、VD机负责 MPEG2视频解码，AV解码器实现环绕声解码和处理，机顶盒负责 HDTV 的解码，录制视频并保存等等这些，现在都将可以由PC 轻而易举的实现，在性价比和占用空间方面 PC 占据绝对的优势！3、优秀的显示质量 高清显示器带来优秀的画面质量 对于目前的显示设备，除了投影背投和电视机，其他诸如LCD,DLP,LCOS/D-ILA,PDP 等显示设备都是固定像素显示设备。对于固定像素显示设备来说都存在一个最佳分辨率，只有在这个分辨率之下才能发挥其最佳显示效果。使用过液晶显示器的用户一定深有体会，任何大于或小于其最佳分辨率的格式，都会被拉伸或压缩，这直接导致了画质的降低。这时，就是显卡大显身

24、手的时候，显卡加上优化软件，可以设置任意分辨率和场频的输出格式，用来对应各种显示设备。而传统家庭影院要达到这一目的，要用 DVD 机加上天价的倍线器，而且还多进行了一次 D/A转换，不仅从效果还是性价比来说传统的家庭影院都不占据优势。4、廉价的大容量存储 廉价的大容量存储 以往，要实现多碟（CD,DVD）播放,需要使用碟片库和复杂的机械机构，这是家用设备所不能承受的，所以普通家用设备，最多是 3-5 碟播放。而 PC 的大容量硬盘和虚拟光盘技术的发展，可以把 DVD,CD 虚拟到硬盘播放，等于拥有了一个碟片库，碟片库的容量只受硬盘容量和扩展硬盘数量的限制。从此，再也不用每次播放都要找碟和进退片

25、，只需鼠标轻点即可轻松欣赏！而且，大容量的硬盘，对于视频采集也是极为有利，搭配包含高频头的采集卡，可以方便的实现硬盘录像机功能，配合 CD-R/DVD-R 刻录机，能够用各种格式（MPEG1/2,DIVX,WMV,RM）保存。5、丰富的影音软件 Power DVD播放软件 传统的家庭影院设备，其功能菜单都是固化在机器当中，虽然当前很多机型，可以通过软件升级，扩展一部分内容，但基本都是小的改进和修正，而且只能局限在同品牌的同一机型。而 PC 则不同，同一操作系统下的软件，只要不是有特殊的硬件要求，可以在任何 PC 上运行，而且丰富的组合，可以实现传统影院无法想象的功能！比如可以随意的截取视音频的

26、片断，静止的画面，甚至你可以自己来编辑影片。6、强大的娱乐功能 满足主流网络游戏要求 通常来说 HTPC 为了保证低功耗同时兼顾散热并不会具有太强大的性能，不过现在的硬件性能突飞猛进，虽然不能够完全应付某些大型的单机游戏，但是对于现在主流的网络游戏都能够很好的处理。HTPC 可以很好的实现一机多用，用户在闲暇时刻可以欣赏电影也可以上网娱乐，这种一石二鸟的技术方案相信也会得到许多用户的青睐。归纳总结小型电脑发展：随着电脑小型化的进程，越来越多的用户开始购买小型电脑，在性能不弱的情况下能够大大的节约空间何乐而不为呐。许多消费者在挑选电脑时都会考虑到电脑能否良好的融入现在的家居生活，这不仅对电脑的小型化提出了要求，也对电脑的家居化提出了更高的要求。电脑的小型化也不仅仅是一两个配件的小型化就可以实现的，更加需要硬件厂商通力合作使电脑这个整体平台在各个方面都能够压缩出更多的空间。在压缩空间的时候也绝对不要牺牲太多的性能，这样才能够为用户带来更高的影音娱乐品质。在现在这个科技飞速发展的时代，电脑的性能已经达到了一个相当的高度。大部分消费者在购买电脑都从以往的性能为导向转到了以应用为导向，同时对电脑的其他品质也有了更高的要求，在这个性能与应用更替的时代才是火花更灿烂的时代。