微軟解釋 Xbox Series X 機構設計與專屬擴充儲存設計原因:一切為了散熱

2020.03.30 02:08PM
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照片中跟Square,Inc.有關,包含了Xbox系列X、Xbox One、Xbox系列X、的PlayStation 5、微軟

相較 Sony 目前僅公布 PlayStation 5 的硬體性能與架構,微軟倒是相當早就已經將新一代遊戲機 Xbox Series X 的外型甚至內部機構公開,而微軟首席設計師 Chris Kujawski 也向外媒 Eurogamer 透露 Xbox Series X 的一些設計原因,無論是長筒型的垂直風道,乃至專屬的 Storage Expansion Card 設計,結論就是一切都是為了散熱。

雖然 Xbox Series X 相較 Xbos One 系列已經採用新世代的台積電 7nm 製程技術生產其處理器,理論上應該有更低的發熱與更少的能耗,但那是建立在相同層級的性能為前提,畢竟從 Jaguar 核心轉移到 Zen 2 , GPU 也從 GCN 進化到 RDNA 2 ,效能相較原本主機性能提升數倍,還有 GDDR6 記憶體、高速 SSD 等新一代元件影響,原型機內建的變壓器高達 315W ,也遠超當前世代主機,更高的能耗也意味主機的瞬間最高耗電顯著提高。

為了因應處理器與元件發熱,微軟決議自散熱著手,而將主機板拆為兩塊的設計,以及被動散熱中框、大型散熱片與大型風扇構成的垂直風道就是散熱的關鍵,微軟將 I/O 等發熱較低的傳統南橋功能分配在一塊主機板,而高發熱的處理器、 RAM 、電源穩壓則配置在另一張主機板,兩塊主機板鎖在同時兼具主機中框、被動散熱、干擾隔離的金屬框架上。

尤其其散熱器不僅貼附處理器,同時也為板載的 GDDR6 進行散熱,猶如當前主流桌上型電腦的高階 GPU 的散熱概念,同時藉由頂載大型風扇搭配底部三方進氣、頂部大出風口設計,提供較 Xbox One 系列使用的薄型風扇更大的風量,其整體風流較 Xbox One 提升 70% ,散熱片獲得的風量也提升 20% ,且大型風扇亦相較薄型風扇有更寧靜的運轉噪音。

照片中提到了Series X、OBOCE、SEAGATE,跟希捷科技有關,包含了Xbox系列X、Xbox One、Xbox系列X、固態硬盤、的PlayStation 5

▲ 其 Storage Expansion Card  藉由名為熱偏置彈簧的機構將發熱導到機構的散熱片,藉統一風道散熱

至於 Storage Expansion Card 的設計也是有散熱上的考量,若看到當前的 NVMe SSD ,雖然傳輸性能較 SATA 大幅提升,不過在封閉主機運作也往往由於傳輸的發熱導致性能下降,即便微軟選擇的 SSD 頻寬僅 2.4Gbps ,已經需要消耗 3.8W 的功耗,尤其微軟選擇 22x30mm ( 2230 )封裝大小的 SSD ,該如何解決這麼小一張主機板的發熱的結果就是使用專屬的 Storage Expansion Card 設計,微軟藉由在機構採用名為"熱偏置彈簧"的設計,使 Storage Expansion Card 能藉熱偏置彈簧把發熱傳遞到基頂的散熱片,並透過機身的統一風道散熱。

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