方寸天地有美景——准系统技术探秘

前言：准系统——卡板厂商寻求突破的产物

探寻第一家推出准系统产品的厂家到现在已经是无据可考了，不过早在286和386的时代，准系统就开始逐渐出现在市场，只不过那时候它的名字是Barebone或Bare system，这些最初的准系统雏形产品是为OEM客户或品牌机专门制作的，并不面最终消费者零售。随着计算机卡板产品利润的不断走低，准系统也在卡板厂商挖掘新的利润增长点的目标下从幕后走向了台前，于是就出了面向DIY市场的第一款准系统产品——浩鑫的XPC。初见之时对它当真没有什么好感，“只不过是一个外形靓丽的机箱加上配套的主板产品就敢标出这个价钱，真是有点拿消费者当傻瓜”。但是随着今年众多厂商陆续向市场推出了诸如MEGA PC，ZPC，uniPet得准系统产品，价格也日渐合理化，它开始吸引笔者的注意力了。时下，相信和我一样开始关注准系统产品的消费者现在也不在少数，那么准系统产品到底有多少技术含金量、它们本身到底价值几何也一定是不少消费者朋友关心的话题，今天我们就来共同探讨一下这些问题，力图对能让大家对于准系统产品有一个理性的认识。

准系统：特制机箱+定制主板，就这么简单么？对于准系统产品，制造厂商的意图是将它们打造成介于品牌机和完全的散件DIY市场之外的另一个全新的产品，同时具有品牌机靓丽的外形和兼容机自主搭配、自由扩展的优点。不过，除去软件的因素，这三种产品实际上没有多大的差别，都是有众多计算机硬件组合完成的，只不过准系统比较特别一点，提供了一个包括机箱和主板在内的基本平台。于是在准系统具体产品的表现上，为了追求品牌机的效果一般会采用十分小巧的机箱——一般只有标准ATX机箱的三分之一甚至更小，这样准系统的另一个诉求，配件自由DIY方面就不得不折衷处理，力求两种诉求之间的平衡。那么在这两种需求的实现过程中，就仅仅是通过特制机箱+定制主板，就这么简单么？这就牵扯到现在准体统技术含量的问题了，我们下面就来一一分析。

1，全功能主板和体积的矛盾

图一、号称现在体积最小的艾威ZPC准系统

现在准系统产品都会在产品的体积上面大做文章，它们的体积只有我们标准ATX机箱的三分之或者更少，我们看看图一所示的这款艾威的ZPC甚至只有一般IDE光驱一样的大小。显然，在这种非标准的机箱里面，作为一个计算机系统构架的基石的主板，ATX板型（标准尺寸305x244mm）肯定对“准系统”无用，而MicroATX（244x244mm）的板型对迷你电脑而言也太大了。即便是专门针对迷你PC系统设计的Flex-ATX（229x191mm）板型及更小巧的Mini ITX（170x170mm）板型，也超出现在市面上多数准系统对主板大小的限制。实际上，在现在的绝大多数准系统产品中，设计者都抛弃了以往标准化制造的主板规格，针对准系统自身的特点专门设计的主板。制作此类主板的办法现在也不外乎如下几种，首先只保留组装系统所必需的扩充插槽和插座，其余统统取消。其次，将一些模块从主板中单独分解出去，变成独立功能的模块插卡，把主板的横向宽度变成纵向的高度。其次在有限的主板面积上重新布线，在保证主板信号性能达到规定的指标的同时加大元器件的分布密度。通上的方法中的一种或者是几种，为准系统量身定做的特别版主板就应运而生了。特别要指出的是，现在主推准系统产品的厂商无疑都是卡板产品有所建树的厂商，对标准型主板按照上面的步骤重新设计本来就不是什么难事，只不过由于现在准系统产品产量还很小，这种专门设计的主板不可避免会有较高的单位成本，这也是准系统产品现在价格较高的原因之一。

图二、艾威ZPC的主板，我们可以看到基本上没有多余的扩展槽，并且三相电源被作为独立插件

图三、华硕的Prodigy的主板的设计相当的聪明，把PCI插槽做成了插接模块，主板本身的元件密度并没有增加太多

再者，采用高性能高整合度的整合芯片组也是达成准系统体积要求的关键。目前在准系统产品中常见的这类芯片组有SIS651/740系列、Intel的I845G/GL/GV/GE系列、nVIDIA的nForce2 IGP系列等等。这些主板一般都整合了显卡、声卡、网卡及丰富的USB、IEEE1394等接口。其中就最重要的显示性能而言，Intel的I845G/GL/GV/GE系列整合的显卡性能相当于TNT2；SIS651/740系列的整合的SIS315显卡性能接近GF2 MX；而nVDIA的nForce2 IGP系列的整合显卡性能最强，其相当于GFMX420。针对于一般的家庭应用和办公室文本处理和2D图形应用，它们的性能都应该是绰绰有余了，而且对于如QUAKE3这样三维游戏也能保证有比较流畅的速度保证。不过这种高度整合的芯片组所配套的大量外围芯片也不可避免的增加了主板的元件密度，就比如一款使用SIS651拥有视频输出，读卡器功能IEEE1394、10/100M网卡、Flash读卡器的准系统主板就要增加IEEE1394、10/100M PHY物理层芯片两枚，集成声卡配套的CODEC芯片一枚，读卡器控制芯片和一枚和SIS315配套的SIS301视频编码芯片，这样小的主板面积，这样多的外围芯片给主板带来了更多的发热量，这就引出了准系统需要解决的另一个关键问题——散热。

2，内部空间狭小和散热的矛盾

众所周知，即使现在的标准ATX大机箱，在运行几个G级别的处理器和高端怪兽显卡的时候散热都是一个必须注意的问题，一般解决的方法也只有使用夸张的散热片加上高转速的风扇。很明显，这样的解决方案形成的高度绝对是准系统自身体积所不允许的。而且，正如我们在讲述准系统主板产品所看到的，主板的高元件密集度加上不利于形成有效空气循环的狭小机箱环境使得准系统的散热问题更加严峻。那么现在准系统的设计者们又是怎么解决这个问题的呢？

实际剖析现在市场上的准系统产品，在散热方面的水平作的是参差不齐。最简单的一种，把ATX机箱中整套的散热方式照搬到准系统中来，顶多加上一个铜轴心的涡轮散热片，为了估计高度问题只好使用超薄型的风扇。这种设计无疑是成本最低，至于能不能满足准系统的散热要求呢，笔者这里持保留态度。

图四、准体统内部元部件密度非常高，除了处理器和主板元器件，驱动器扩展位也是发热大户。

第二种仍旧是依靠传统的风冷散热方式，但提出了一定的改良，将传统的风扇下吹改为侧吹，配合特别设计散热片加上特别的风道设计将热空气排到机箱后部的抽气风扇出，同时在系统的整体散热方面还设计了特别的大体积长桶状散热风扇，由机箱前部向后部送风。这种设计从多方面兼顾了机箱中的散热，基本上可以应付准系统的恶劣散热环境，但对于超频后的稳定性保证系数还是不大，而且过多的风扇难免会造成过大的噪音。

图五、精英准系统使用的风道散热方式

图六、微星MEGA PC使用的风扇侧吹散热方式

图七、现在有些准系统使用了这种滚筒状整体散热风扇，排风量大噪音低

最后一种也即是最彻底的一种，完全抛弃了传统的风冷散热，使用了热管散热技术。一般来说这种散热设备的底部是一块很大的铜底板，直接和CPU接触并吸收热量，热量通过四条热管传导到另一侧的散热片，并通过一个80mm风扇实现主动散热。在铜底板的背面也装有一块散热片，让热量在通过热管传导之前同样可以散失。这种大风扇的转速一般不到4000转/分钟，噪音比较小，而且往往同时应用于机箱整体内部的抽气，节省了单独的机箱风扇。从散热效果来看，这种应用热管技术的整体散热方案非常优秀，不过它也有同样比较明显的缺点，造价较高。

图八、浩鑫准系统使用的热管散热，80cm的风扇一扇多用

图九、热管散热系统的单独特写

3，产品体积和扩展性能的矛盾

囿于大多数“准系统”PC所使用的主板面积，它们一般只具备两根内存插槽（也有只具备一根内存插槽的），两个IDE插槽及一个软驱接口。此外，主流的“准系统”PC上还具备一根AGP插槽、一根PCI插槽，可以用来安装更好性能的AGP显卡以及PCI的电视卡、MODEM等。但需要注意的是，如果是采用I845GL或I845GV此类不具备外接AGP能力的芯片组产品其一般只具备PCI插槽，其扩充能力肯定与具备AGP插槽的产品相比相差很大。为了弥补上述扩展能力的限制，准系统就将一般可能用得上的外接设备全部功能集成，并且提供了丰富外设接口，从这方面来说这也是准系统现在的优势所在。可以说现在除了安装电视卡，视频编辑这样的专业应用卡板外，其余的设备都提供了丰富的接口，不需要在占用PCI插槽了。但是由于如今准系统所使用的板载集成显卡普遍不具备DVI输出和视频编码能力，不少产品想配合数字液晶或者输出到电视上都受到的限制。

图十、十一，一般准系统在扩展接口方面都很齐全

同样是因为准系统体积的原因，它使用得电源也是特别设计的超薄型电源，有些以体积小巧为卖点的准系统如讯怡U-Buddie或是艾威的ZPC还使用了类似于笔记本的外接式电源。体积的原因是它们的有效功率并不是很大。现在没有AGP插槽的准系统提供的电源功率一般在160W到200W之间，其有效功率至少会在150W左右。我们扳开手指头自己算一算，就是现在功耗较大的ATHLON XP平台。一枚0.13微米工艺throughbred 2000+BO核心的处理器功率差不多是50W，一台明基16x dvd-rom功耗也就是25W左右，再加上硬盘的20W、内存10W整合类主板30W的功耗,整个系统运行的峰值功耗也就在140W左右（算上机器中几个风扇的功率），基本上可以保证整个平台的稳定运行。倒是笔者对那些拥有AGP插槽准系统的功耗问题担心，因为现在顶级显卡所需要的功率是越来越大，要在准系统不足350W的电源支持下跑出全部性能是不可能了，即便是初始的设计可以将这些顶级卡容纳在其内部。同样对于超频爱好者来说，先不论主板提供怎样的超频功能（其实这类准系统所能提供的超频设置很少甚至没有），光是电源一项就把超频的美梦断送了。

图十二、十三内部狭小的空间决定了准系统只能使用特制小功率电源

图十三、准系统的AGP插槽和空间装得下最顶级的镭9800PRO，不过前提是内置的电源有充盈的功率共给

4，准系统提供的附加功能和价格的矛盾

随着准系统产品今年的大发展，也涌现出不少在功能方面有突破的产品。比如微星集成LCD屏幕以及双模式应用的MEGA PC、精英集成动态旋钮超频和系统侦测显示面板的EZ-Buddie都是此类的典范。如果你从原理上分析上述两种比较有特色的设计，就会发现其中的技术含量并不如想象中的多，MEGA PC无非将收音卡、一块硬件解压卡和整个系统结合起来，并可以由电源单独供电，达到比较原始的双模式运作的方式。相比联想品牌机在ROM总写入自主研发操作系统所实现的DVD、VCD、MP3等多种影音格式解码，同时能够访问硬盘、光驱、读卡器总的图片、多媒体等信息的双模式功能来说，MEGA PC所提供双模式算是相当简陋的了。

图十四、微星MEGA PC提供了比较原始的双模式运作方式，有着比较多家电化的痕迹

图十五、精英EZ-Buddie的动态超频实现技术也不复杂再来看看EZ-Buddie提供的动态超频和系统侦测显示功能，其实实现原理也并不复杂。动态软件超频可以通过软硬结合的方式，一端是Windows下运行的超频软件和旋钮电位器的通讯，另一端则是显示处理器频率和DBUG卡信息状态的LED面板。这两项单独技术本身都已经相当的成熟，市场上已经有类似的产品在出售，如今在EZ-Buddie所作的就是把它们结合起来。可是回过头看看这些并不复杂的功能带来的最引人注目的东西是什么呢？就是惊人的价格，MEGA PC三千多元的报价实在让人目瞪口呆了。厂商在发展准系统的过程中不断推出新的功能卖点本来是无可厚非的，但是就仅仅靠上面这些技术含量不高的新买点就漫天要价，就有些耐人寻味了。

5，华丽外表和用户健康防护之矛盾

作为准体统的立家之本，靓丽的外表也是各个品牌不断追求的设计目标。保证系统散热性能的最佳方式应该使用全金属外壳小型箱体，增加对热量的传导性能。不过过分追求外观的华丽往往会使用大量的塑料板材作为装饰。这一方面会对散热产生不良作用，另一方面金属所起到的电磁屏蔽作用被忽视了，对于消费者来说更了一些潜在的安全隐患。

图十六、艾威XPC上下两块有机玻璃面板虽然是它酷了很多，但是下面使用的全铝合金的箱体的散热性能也作了相当大的牺牲

准系统未来的发展和适用人群

从上面的分析我们可以看出， “准系统”经过若干年的发展，虽然日趋完善，但也存在噪声较大、散热与体积、性能或扩展能力等等矛盾。未来的“准系统”也将会向体积更小巧、功能更多样、性能更强大三方面发展，成为真正独立与笔记本电脑和一般台式PC的全新产品线，这种发展趋势是必然的。而它体积小巧的特点非常适合现代商业用户办公重视空间的利用来提高工作效率、提供公司效益以及改善公司形象的需求，此外，“准系统”时尚设计路线对于追求小巧时尚的学生、MM用户等等，也具有强大的吸引力。不过在准系统完全抓住这些用户之前，首先要解决的问题就是还显高昂的售价，这是它的致命伤。可喜的是，现在有一些厂商已经开始将准系统下降到2000元以下的水平了，随着产品的完善和市场的成熟，笔者也相信准系统将会从一个概念性的产品转化为真正广阔的市场。