冷卻機構(gòu)：根據(jù)流速變更翅片間隔

PS4的冷卻機構(gòu)為提高冷卻效果采用了很多改善對策。PS4從機身外周部的吸氣口吸入的空氣依次經(jīng)過冷卻扇、冷卻翅片和電源模塊，從機身背面的排氣口排出（圖8）。

圖8：從一處排氣 PS4從機身背面的排氣口排放冷卻扇吸進的空氣。風依次流經(jīng)冷卻扇、冷卻翅片、電源模塊。（CG：SCE）

一般情況下，風扇的下游會產(chǎn)生比大氣壓高的“正壓”，而上游產(chǎn)生比大氣壓低的“負壓”。為了不讓正壓區(qū)的空氣流向負壓區(qū)，把正壓區(qū)獨立起來。具體來說就是采用了連接風扇、冷卻翅片和電源模塊的構(gòu)造。

PS4的這種熱設計沿襲了現(xiàn)行版PS3。只不過PS4進一步實施了改進。首先，設法從外周的吸氣口高效吸入空氣。SCE的鳳康宏自信地說，“實現(xiàn)了比歷代任何PS3都低的空氣阻力值”。

其次，根據(jù)空氣的速度（流速）改變了冷卻翅片的翅片間隔。在流速快的區(qū)域把翅片間隔稍微擴大到約2mm，而在流速慢的區(qū)域則縮到約1.3mm（均為《日經(jīng)電子》實際測量的值）。PS4采用的離心型風扇的排氣口流速分布不均勻。因此，在流速慢、空氣粘性阻力影響小的區(qū)域縮窄間距增加翅片面積，而在流速快、粘性阻力影響大的區(qū)域則擴大間距提高導熱率，由此提高了冷卻性能（圖9）。熟悉熱設計的某技術(shù)人員評價說，根據(jù)流速變更翅片間隔的方法“通常在設計上比較費時間，因此很難實行�？梢愿惺艿剑⊿CE的）設計人員對最大限度實現(xiàn)冷卻性能的執(zhí)著”。翅片的數(shù)量合計為50片。

圖9：根據(jù)流速變更翅片間隔 PS4根據(jù)從冷卻翅片流過的空氣速度（流速），改變了冷卻翅片的間隔。通過在流速慢的區(qū)域縮窄翅片間隔，在流速快的區(qū)域擴大翅片間隔，提高了冷卻效果。（CG：SCE）

再次，熱管數(shù)量由PS3的一根增加到了兩根。為擴散主處理器的熱量，在散熱片的底板內(nèi)使用了一根熱管。估計是為了擴散主處理器的熱量而設置的。另一根熱管從底板延伸到翅片上，應該是為了向翅片高效導熱。

采用伺服控制

冷卻扇與PS3相比也有很多變更點。首先改變了風扇尺寸。例如，把口徑縮小到了85mm。冷卻扇的形狀也變成了從側(cè)面看為梯形的形狀（圖10）。這是從PS4開始采用的形狀，目的是使流經(jīng)風扇上下方向的風速度均勻。

圖10：直接測量排氣溫度 PS4利用傳感器測量溫度，根據(jù)結(jié)果控制冷卻扇的旋轉(zhuǎn)。PS3只有CPU內(nèi)部有溫度傳感器，而PS4還在排氣口附近配置了溫度傳感器，可直接測量排氣溫度。由此能更精細地控制冷卻扇。（c）的溫度傳感器為圖3的18。（圖（b）由《日經(jīng)電子》根據(jù)SCE的資料制作）

另外，改變了風扇的控制方法。由原來分級控制的“有級變速控制”變成了可通過伺服控制無級調(diào)整轉(zhuǎn)速的方式。效果最為明顯的是低負荷時，能比原來減少風扇的轉(zhuǎn)數(shù)。

風扇的旋轉(zhuǎn)控制利用溫度傳感器的測量結(jié)果，以使溫度不超過規(guī)定值。除了此前的CPU內(nèi)部的溫度傳感器外，PS4還新采用了測量排氣溫度的傳感器，能夠更加細致地控制風扇。來自電源模塊的部分排氣從通風口直接到達主板上的溫度傳感器。

此外，還改變了驅(qū)動風扇的馬達。由原來的單相馬達變?yōu)槿�相馬達。SCE的鳳康宏介紹說，“降低了振動和低速旋轉(zhuǎn)時的電磁噪聲”。 （日經(jīng)技術(shù)在線！供稿）