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它具备了主流PC的性能,也兼顾了笔记本电脑的移动性和轻便性。如果有这样的PC,你会感兴趣吗7作者是来自重庆的电脑爱好者,经过三年的时间,采用电脑三维设计,采购上百种零件制作出了一个在性能和重量上均可与高端笔记本电脑媲美的移动兼容机,并和传统台式机一样具备升级能力。
移动兼容机:来自于现实需求的创意奇想
相信很多玩家都有这样的设想:拥有一台既具备主流台式PC的性能和笔记本电脑的便携性,且能够自由升级的电脑——真有这样的产品吗?一般而言,PC的性能和便携性很难兼顾。台式PC的性能固然很好,但其庞大的体积并不适合随身携带。笔记本电脑的体积小,便携性好,但它的性能相比同档次的台式PC有较大差距。而那些以性能和游戏为卖点的笔记本电脑虽然拥有不错的性能,但其动辄上万元的价格却令普通用户很难接受。此外,笔记本电脑由于采用一体化设计,无法像台式PC那样随意升级硬件。一体机的体积虽然比台式PC小很多,但仍然不方便携带,且性能不如同档次的PC(特别是游戏性能)。
事实上,目前并没有这样的全能产品,于是一个大胆的念头在笔者脑中形成:设计一台具备主流台式PC的性能和笔记本电脑的便携性,且能够自由升级的PC。笔者将其称为移动兼容机(英文名称即:MObile Compatible PC,简称MCPC)。
面面俱到:低温、高能、兼容、便携、易用的定位结合
说到移动兼容机这个概念,不少玩家会联想到多年前的移动PC,或者那些把台式机改成笔记本电脑的作品。从形式上它们似乎有共通之处。但如果真正从用户实际的需求(打造最实用和最高性价比的移动电脑)来看的话,这些产品还远不够。例如当年曾火过的移动PC,虽然具有笔记本电脑的便携性,但是它的整体性能孱弱,没有很好地兼顾性能。它也采用了当时台式机的CPU,但主板和散热器只能适应某个系列,不具备通用性。二是采用的移动版显卡,而非台式机显卡,不但性能有限,用户也无法依据自己的喜好来进行配置。再例如之前众多的将台式机改笔记本电脑的作品,要么性能还不错,但便携性不高,要么便携性高,但性能却很差,失去了移动兼容机的意义。而且这类作品的内部设计和材料随意性强,易用性不完善。那么移动兼容机应该具备怎样的指标才能满足玩家的需求呢?
笔者经过长期观察,总结了如下9点:
1 外观采用笔记本电脑的造型,方便携带;
2 采用中端主流台式机配置,即不低于或者接近多数高端笔记本电脑的性能;
3 重量在5kg左右,差不多在高端笔记本电脑的旅行重量范围内;
4 功能完善,所有部件均能单独升级;
5 方便拆卸和组装;
6 主机厚度要尽量小,方便在进行键盘操作时获得更好的手感;
7 键盘既要集成在主机上,还能拆卸,方便单独在桌面上使用;
8 采用17英寸屏幕,内置音频功放和音响,达到和高端笔记本电脑类似的使用体验;
9 散热系统完善,散热效果不低于普通台式机。
性能够强、散热够好、重量够轻、拆装够快、兼容够全、使用够爽,这是笔者对移动兼容机作出的总结。这些指标看似难以做到,但要使得移动兼容机具有实用价值就必须达到上述要求。
巧夺天工:台式机变身笔记本的终极奥义
如何实现上述各项苛刻的指标呢,在确定采用17英寸屏幕后,关键技术就在主机这一部分了。首先笔者将确定主机的电路和信号方案。
●电路设计
1 电源→主机
2 电源→液晶驱动板→显示屏和音响
3 电源→散热风扇
●信号设计
1 图像:独立显卡→液晶驱动板→显示屏
2 声音:板载前置音频→液晶驱动板→音响
3 键盘:板载前置USB→键盘
●尺寸及布局设计
这是移动兼容机设计的难点和重点:要做到内部配件摆放合理,省空间,且散热要好。在通过长达一年的AutoCAD三维模拟(本该用Pro-E设计,但笔者从事建筑设计,只能用AutoCAD代替),并设计了十几种方案后才确定了一个最佳方案。最终,整机设计尺寸为420mm×290mm×90mm。
显示屏:专门购买的用于笔记本电脑上、型号为lpl71wx2 a4的17英寸显示屏。
外部材质:镁铝合金机箱通常采用5052h32规格的铝材,因此笔者特意购买了此规格的1mm厚铝材作为PC的外部材质。
电源:按照最大功耗设计的要求,采用了荣盛达SD-250PSF-22A电源(1U的额定220W刀片服务器电源)。为了减少空间的占用,把电源的各个输出线都按所需的长度进行加工和调整。
主板:富士康G41s-k,采用ITX板型,位于机箱中间,具备CPU插槽、内存插槽和PCI-E X16插槽,这方便用户升级。
显卡:镭风HD 5750悍甲型2代D5版显卡,并更换了散热器,以适应PC内部相对狭小的空间。通过单独定制的PCI-E x16转接线(用铝箔和黑色电工布包裹的转接线更稳定)与主板的显卡插槽连接,水平放置(与主板成平行状态,与机箱底部保持2cm距离,以便留足进风空间)。
驱动板:采用带音频功放和数字信号接口的液晶驱动板(型号为凯旋km56akdvl),位于主板的前端。它的主要作用如下:
1 将显卡的DVI信号转成显示屏可以接收的信号;
2 给显示屏的照明提供电流;
3 把音频信号传递给扬声器;
4 进行显示屏的亮度等规格的调整,而且还可以控制音量的大小。
光驱和硬盘:搭配用于笔记本电脑的超薄光驱和2.5英寸(7200r/min)硬盘,能最大程度减轻整机重量。7200r/min的2.5英寸硬盘在性能上也接近3.5英寸硬盘,在使用上不会造成明显的性能瓶颈。根据需要,还可以安装SSD硬盘。
扬声器:两个内置扬声器分别位于主机正面的两端,以获得最好的立体声效果。
开关按键、指示灯及控制面板:将Power、Reset按键及Power和硬盘指示灯整合在主机的正前面板上,并同时在面板上安装提手把和屏盖锁。在Power、Reset开关下方是显示屏的驱动面板控制开关(调控亮度、分辨率等)。
键盘:采用不到1cm厚的超薄键盘,固定在主机面盖上(可拆卸单独使用)。
CPU散热器:由于该PC的主机厚度只有6cm,因此从节省空间的角度出发,以英特尔原装散热器为原型,将风扇去掉,并重新安装一个超薄风扇。
整体散热设计:散热目标是在有限的空间里面提高换气效率,因此该PC采用两侧自然进风,中后部机械排风的方案。这样的设计可以把CPU和显卡的热量以最快速度排除机箱,提高换气频率。由于设计较精细,一般纯手工加工很难满足要求,最后笔者选择激光数控机床等设备进行自动化加工。
阻击高端:比拼万元级笔记本电脑
这台移动兼容机的性能表现究竟 如何呢?《微型计算机》曾对大尺寸的东芝Qosmio x500笔记本电脑进行过测试,在这里笔者将参照部分X500的测试项目,对移动兼容机进行测试,并进行对比。
移动兼容机除了显卡采用的是最新的DirectX 11显卡,CPU和主板等主要配件并非当下的主流中端产品。而且主板只具备单根内存插槽,无法组建双通道,影响了整机的性能。当然,这些不足完全可以通过升级来解决。反观东芝QosmioX500,属于旗舰级产品,采用了最新的Core i7 2630QM处理器和GeForce GTX460M显卡,整体性能较高。因此我们看到,移动兼容机在PCMark Vantage测试中,整体性能大幅落后Qosmio X500。在游戏性能方面,移动兼容机凭借当下主流的Radeon HD 5750显卡,在最新的3DMark 11测试中小幅领先Qosmio X500,令人刮目相看。此外在0CCT拷机测试下,MCPC的整机待机功耗和整机满载功耗分别为83W和199W,功耗控制得不错。
在温度方面(环境温度为26℃),移动兼容机在进行游戏应用时,CPU待机温度和满载温度分别为36℃和51℃,显卡则为40℃和65℃,这样的温度表现令人满意。此外,笔者在这里还想从升级方面对两者进行总结。从主要配件上来说,QosmioX500可以升级显卡(只能是N卡)、CPU、内存、光驱和硬盘。而移动兼容机则可以对所有配件进行升级,灵活性大大增强。
总结
够用的主流性能和全面的升级空间
移动兼容机从梦想到付诸实践,到最后完工,笔者投入了大量心血和时间。在性能方面,它凭借大部分几年前的配件,在性能上已经可以满足大部分用户的需求,甚至它的游戏性能还略高于Qosmio X500(包括配件、加工费在内,该移动兼容机的制作成本在4000元左右,而QosmioX500的售价则达到了13000元左右)。在便携性方面,移动兼容机的整机重量为4.99kg,重量甚至比不少高端笔记本电脑还轻。在外观方面,移动兼容机采用了高端机箱所使用的铝材,质感不错,但和高端笔记本电脑相比还有不小的差距。
不足与改进
当然,移动兼容机也并非完美,虽然它达到了基本的设计要求,但还不能说真正完工,有许多地方可以进一步装饰和改进。比如从稳定性角度考虑,没用采用静音风扇,而使用的是普通服务器电源风扇,使得噪音较明显。还有没有使用EMI防辐射设计,比如外观设计可能比较中庸,没有特别亮眼的地方。比如受限于体积,只能升级ITX或者非标准ATX版型的主板。但作为个人MOD的作品,笔者认为移动兼容机已经达到了一个很高的制作水准。如果该PC的设计思路一旦被厂商采用并大规模量产的话,上述问题都可以非常容易被解决。此外,笔者在制作该PC时,使用的是几年前的老配件,在性能上和现在的主流产品相比有一定差距,可以通过升级来提升性能。
由于时间较为仓促和技术的局限性,MCPC外观的细节不够细致和美观。在这里,笔者单独谈谈对MCPC外部的美化。在矩形的基本构架下,面与面的折边处可设计成弧形,不但美观,而且防碰伤。提手可以设计成半隐蔽造型,更显美观。
在材质方面,可以使用镁铝合金或阳极氧化铝材料,并加入拉丝工艺。在颜色方面,材质的颜色可以更多元化,例如使用乳白、暗红和棕黄。在键盘方面,可设计成浅色发光显示,并可以自定义整。另外,对于有个性化需求的用户,可以加装LED风扇。
升级建议
在升级方面,用户还可以考虑最新的Core i7 2600S(TDP为65W)并搭配与之配套的ITX板型的主板(升级为双通道内存),以获得性能的大幅提升。而对于设计专业的学生和技术人员而言,还可以将显卡替换为Quadro 2000档次的专业显卡,这样一来移动兼容机就变身为移动工作站了。
在这里,笔者还想强调的是,移动兼容机最大的魅力是,拥有主流台式PC的性能并兼顾笔记本电脑的便携性。它的设计目标是:打开枷锁,抛开厚重的机箱,没有线缆缠绕,没有移动限制,让台式机飞出桌面。因此它不能无限制地升级高功耗的硬件,这样势必使得它体积更加臃肿,便携性大打折扣。笔者建议它最佳的搭配是使用TDP不超过65W的CPU和最大功耗不超过75W的显卡(不用使用外接电源)。
移动兼容机:来自于现实需求的创意奇想
相信很多玩家都有这样的设想:拥有一台既具备主流台式PC的性能和笔记本电脑的便携性,且能够自由升级的电脑——真有这样的产品吗?一般而言,PC的性能和便携性很难兼顾。台式PC的性能固然很好,但其庞大的体积并不适合随身携带。笔记本电脑的体积小,便携性好,但它的性能相比同档次的台式PC有较大差距。而那些以性能和游戏为卖点的笔记本电脑虽然拥有不错的性能,但其动辄上万元的价格却令普通用户很难接受。此外,笔记本电脑由于采用一体化设计,无法像台式PC那样随意升级硬件。一体机的体积虽然比台式PC小很多,但仍然不方便携带,且性能不如同档次的PC(特别是游戏性能)。
事实上,目前并没有这样的全能产品,于是一个大胆的念头在笔者脑中形成:设计一台具备主流台式PC的性能和笔记本电脑的便携性,且能够自由升级的PC。笔者将其称为移动兼容机(英文名称即:MObile Compatible PC,简称MCPC)。
面面俱到:低温、高能、兼容、便携、易用的定位结合
说到移动兼容机这个概念,不少玩家会联想到多年前的移动PC,或者那些把台式机改成笔记本电脑的作品。从形式上它们似乎有共通之处。但如果真正从用户实际的需求(打造最实用和最高性价比的移动电脑)来看的话,这些产品还远不够。例如当年曾火过的移动PC,虽然具有笔记本电脑的便携性,但是它的整体性能孱弱,没有很好地兼顾性能。它也采用了当时台式机的CPU,但主板和散热器只能适应某个系列,不具备通用性。二是采用的移动版显卡,而非台式机显卡,不但性能有限,用户也无法依据自己的喜好来进行配置。再例如之前众多的将台式机改笔记本电脑的作品,要么性能还不错,但便携性不高,要么便携性高,但性能却很差,失去了移动兼容机的意义。而且这类作品的内部设计和材料随意性强,易用性不完善。那么移动兼容机应该具备怎样的指标才能满足玩家的需求呢?
笔者经过长期观察,总结了如下9点:
1 外观采用笔记本电脑的造型,方便携带;
2 采用中端主流台式机配置,即不低于或者接近多数高端笔记本电脑的性能;
3 重量在5kg左右,差不多在高端笔记本电脑的旅行重量范围内;
4 功能完善,所有部件均能单独升级;
5 方便拆卸和组装;
6 主机厚度要尽量小,方便在进行键盘操作时获得更好的手感;
7 键盘既要集成在主机上,还能拆卸,方便单独在桌面上使用;
8 采用17英寸屏幕,内置音频功放和音响,达到和高端笔记本电脑类似的使用体验;
9 散热系统完善,散热效果不低于普通台式机。
性能够强、散热够好、重量够轻、拆装够快、兼容够全、使用够爽,这是笔者对移动兼容机作出的总结。这些指标看似难以做到,但要使得移动兼容机具有实用价值就必须达到上述要求。
巧夺天工:台式机变身笔记本的终极奥义
如何实现上述各项苛刻的指标呢,在确定采用17英寸屏幕后,关键技术就在主机这一部分了。首先笔者将确定主机的电路和信号方案。
●电路设计
1 电源→主机
2 电源→液晶驱动板→显示屏和音响
3 电源→散热风扇
●信号设计
1 图像:独立显卡→液晶驱动板→显示屏
2 声音:板载前置音频→液晶驱动板→音响
3 键盘:板载前置USB→键盘
●尺寸及布局设计
这是移动兼容机设计的难点和重点:要做到内部配件摆放合理,省空间,且散热要好。在通过长达一年的AutoCAD三维模拟(本该用Pro-E设计,但笔者从事建筑设计,只能用AutoCAD代替),并设计了十几种方案后才确定了一个最佳方案。最终,整机设计尺寸为420mm×290mm×90mm。
显示屏:专门购买的用于笔记本电脑上、型号为lpl71wx2 a4的17英寸显示屏。
外部材质:镁铝合金机箱通常采用5052h32规格的铝材,因此笔者特意购买了此规格的1mm厚铝材作为PC的外部材质。
电源:按照最大功耗设计的要求,采用了荣盛达SD-250PSF-22A电源(1U的额定220W刀片服务器电源)。为了减少空间的占用,把电源的各个输出线都按所需的长度进行加工和调整。
主板:富士康G41s-k,采用ITX板型,位于机箱中间,具备CPU插槽、内存插槽和PCI-E X16插槽,这方便用户升级。
显卡:镭风HD 5750悍甲型2代D5版显卡,并更换了散热器,以适应PC内部相对狭小的空间。通过单独定制的PCI-E x16转接线(用铝箔和黑色电工布包裹的转接线更稳定)与主板的显卡插槽连接,水平放置(与主板成平行状态,与机箱底部保持2cm距离,以便留足进风空间)。
驱动板:采用带音频功放和数字信号接口的液晶驱动板(型号为凯旋km56akdvl),位于主板的前端。它的主要作用如下:
1 将显卡的DVI信号转成显示屏可以接收的信号;
2 给显示屏的照明提供电流;
3 把音频信号传递给扬声器;
4 进行显示屏的亮度等规格的调整,而且还可以控制音量的大小。
光驱和硬盘:搭配用于笔记本电脑的超薄光驱和2.5英寸(7200r/min)硬盘,能最大程度减轻整机重量。7200r/min的2.5英寸硬盘在性能上也接近3.5英寸硬盘,在使用上不会造成明显的性能瓶颈。根据需要,还可以安装SSD硬盘。
扬声器:两个内置扬声器分别位于主机正面的两端,以获得最好的立体声效果。
开关按键、指示灯及控制面板:将Power、Reset按键及Power和硬盘指示灯整合在主机的正前面板上,并同时在面板上安装提手把和屏盖锁。在Power、Reset开关下方是显示屏的驱动面板控制开关(调控亮度、分辨率等)。
键盘:采用不到1cm厚的超薄键盘,固定在主机面盖上(可拆卸单独使用)。
CPU散热器:由于该PC的主机厚度只有6cm,因此从节省空间的角度出发,以英特尔原装散热器为原型,将风扇去掉,并重新安装一个超薄风扇。
整体散热设计:散热目标是在有限的空间里面提高换气效率,因此该PC采用两侧自然进风,中后部机械排风的方案。这样的设计可以把CPU和显卡的热量以最快速度排除机箱,提高换气频率。由于设计较精细,一般纯手工加工很难满足要求,最后笔者选择激光数控机床等设备进行自动化加工。
阻击高端:比拼万元级笔记本电脑
这台移动兼容机的性能表现究竟 如何呢?《微型计算机》曾对大尺寸的东芝Qosmio x500笔记本电脑进行过测试,在这里笔者将参照部分X500的测试项目,对移动兼容机进行测试,并进行对比。
移动兼容机除了显卡采用的是最新的DirectX 11显卡,CPU和主板等主要配件并非当下的主流中端产品。而且主板只具备单根内存插槽,无法组建双通道,影响了整机的性能。当然,这些不足完全可以通过升级来解决。反观东芝QosmioX500,属于旗舰级产品,采用了最新的Core i7 2630QM处理器和GeForce GTX460M显卡,整体性能较高。因此我们看到,移动兼容机在PCMark Vantage测试中,整体性能大幅落后Qosmio X500。在游戏性能方面,移动兼容机凭借当下主流的Radeon HD 5750显卡,在最新的3DMark 11测试中小幅领先Qosmio X500,令人刮目相看。此外在0CCT拷机测试下,MCPC的整机待机功耗和整机满载功耗分别为83W和199W,功耗控制得不错。
在温度方面(环境温度为26℃),移动兼容机在进行游戏应用时,CPU待机温度和满载温度分别为36℃和51℃,显卡则为40℃和65℃,这样的温度表现令人满意。此外,笔者在这里还想从升级方面对两者进行总结。从主要配件上来说,QosmioX500可以升级显卡(只能是N卡)、CPU、内存、光驱和硬盘。而移动兼容机则可以对所有配件进行升级,灵活性大大增强。
总结
够用的主流性能和全面的升级空间
移动兼容机从梦想到付诸实践,到最后完工,笔者投入了大量心血和时间。在性能方面,它凭借大部分几年前的配件,在性能上已经可以满足大部分用户的需求,甚至它的游戏性能还略高于Qosmio X500(包括配件、加工费在内,该移动兼容机的制作成本在4000元左右,而QosmioX500的售价则达到了13000元左右)。在便携性方面,移动兼容机的整机重量为4.99kg,重量甚至比不少高端笔记本电脑还轻。在外观方面,移动兼容机采用了高端机箱所使用的铝材,质感不错,但和高端笔记本电脑相比还有不小的差距。
不足与改进
当然,移动兼容机也并非完美,虽然它达到了基本的设计要求,但还不能说真正完工,有许多地方可以进一步装饰和改进。比如从稳定性角度考虑,没用采用静音风扇,而使用的是普通服务器电源风扇,使得噪音较明显。还有没有使用EMI防辐射设计,比如外观设计可能比较中庸,没有特别亮眼的地方。比如受限于体积,只能升级ITX或者非标准ATX版型的主板。但作为个人MOD的作品,笔者认为移动兼容机已经达到了一个很高的制作水准。如果该PC的设计思路一旦被厂商采用并大规模量产的话,上述问题都可以非常容易被解决。此外,笔者在制作该PC时,使用的是几年前的老配件,在性能上和现在的主流产品相比有一定差距,可以通过升级来提升性能。
由于时间较为仓促和技术的局限性,MCPC外观的细节不够细致和美观。在这里,笔者单独谈谈对MCPC外部的美化。在矩形的基本构架下,面与面的折边处可设计成弧形,不但美观,而且防碰伤。提手可以设计成半隐蔽造型,更显美观。
在材质方面,可以使用镁铝合金或阳极氧化铝材料,并加入拉丝工艺。在颜色方面,材质的颜色可以更多元化,例如使用乳白、暗红和棕黄。在键盘方面,可设计成浅色发光显示,并可以自定义整。另外,对于有个性化需求的用户,可以加装LED风扇。
升级建议
在升级方面,用户还可以考虑最新的Core i7 2600S(TDP为65W)并搭配与之配套的ITX板型的主板(升级为双通道内存),以获得性能的大幅提升。而对于设计专业的学生和技术人员而言,还可以将显卡替换为Quadro 2000档次的专业显卡,这样一来移动兼容机就变身为移动工作站了。
在这里,笔者还想强调的是,移动兼容机最大的魅力是,拥有主流台式PC的性能并兼顾笔记本电脑的便携性。它的设计目标是:打开枷锁,抛开厚重的机箱,没有线缆缠绕,没有移动限制,让台式机飞出桌面。因此它不能无限制地升级高功耗的硬件,这样势必使得它体积更加臃肿,便携性大打折扣。笔者建议它最佳的搭配是使用TDP不超过65W的CPU和最大功耗不超过75W的显卡(不用使用外接电源)。