PS4不再是小暖爐 索尼設計師講述PS家族散熱設計

1月15日-17日，第43界日本國際電子產品展覽會（NEPCON JAPAN）在東京召開。該大會始於1972年，以電子產品的封裝和設計而著稱，是目前亞洲最大的電子產品設計、研發以及製造展覽會。1月16日，來自索尼電子娛樂（SCE）第一事業部的鳳 康宏先生針對PS4的散熱設計進行了演講。鳳康宏先生1998年進入SCE社，設計了PS2、超薄型PS2、PSX、PS3和超薄型PS3以及PS4這一系列家族系產品。

在PS4正式發售前，有一段廣爲流傳的“設計師拆PS4”的視頻，其中對PS4主刀的便是鳳康宏先生。

鳳康宏在SCE社的簡歷，他設計PS2的時候只有28歲。

■從PS2到PS4，冷卻機能的設計、進化與比較

本次演講的精髓在於設計師從PS2主機開始在散熱設計方面所做的進化，而設計進化的主旨爲“如何用更少的空氣排量來爲主機降溫”。

PS2時代

PS2內部構造一直在進行壓縮化設計。雖然玩家從普通外觀上是看不出來的，但各版本散熱組件都有各自的編號，從A開始到B、C、D…。圖中介紹CPU帶有溫度測試器，根據不同溫度風扇會有6段不同的轉速。

演講開篇，鳳桑表示PS系家族主機的特點皆爲內藏型電源，主要原因是因爲PS2這樣功率的電器，其電源必須帶有風扇。但考慮到一般家庭電源的工作環境灰塵比較多，如果電源外置的話，按照鳳桑本人的話來說就是：“沒有給外置電源裝風扇的勇氣…”。另一方面就是電源線的延長。當時來講，PS2需要擁有對應80W的熱處理能力，這一套冷卻組件當時來講價格並不便宜，內置電源無疑可減少電源線長度，從而壓縮成本。

第一點需要注意的是，上述爲老版PS2，我們所用的PS2的外置變壓器不是標配，因爲中日兩國電壓不同，所以老版PS2在中國運行需要變壓器。其次是所謂風扇製冷，其原理就是在通風的環境下將一側的冷空氣抽入由另一側排出，類似於家居衛生間用的排風扇，將居室內的空氣抽入管道內排出。這和大多數人想象的：“風扇將風吹到需要冷卻的設備上”不太一樣，我們所說的“散熱孔”其實是“通風孔”。綜上所述，風扇製冷所需要的前提條件就是通風。自從PS2開始主機可以縱置之後，它們就被嘗試着放到各種狹窄的地方中去，特別是組合電視櫃中各種狹小的隔斷，這些都不利於主機散熱。

PS4的說明書上寫着主機放置位置距離牆壁至少10CM以上。

演講中，鳳桑表示散熱系統的設計理念不光是爲了“第一臺原型機”，還要考慮到批量生產時的難度，包括組件組裝時的便利性、所用材料的泛用性（是否容易購買與價格），所以光考慮散熱效率是不行的。

PS2最初版的散熱片的散熱能力對應34W，熱導管的直徑爲6毫米。

隨着主機的縮小化，散熱系統也伴隨着不斷改變形狀，但材質皆爲鋁製。圖爲B-J散熱系統所採用的散熱片。

到了薄型PS2（7000型開始），風扇與散熱片變爲一體化，電源變成爲外置電源。PS2也進入了寬電壓的時代。

PS3時代

PS3從發售到現在進行了兩次巨大的設計變革，所以算上最初型PS3在內共使用了三種不同的冷卻設計。在演講現場，鳳桑將這三種冷卻系統稱之爲“卷壓之A、凝縮之G、流麗之N”並分別進行介紹。

卷壓之A

PS3內部依舊沿用了以英文字母排序而進行的版本編號，卷壓之A型散熱系統裝載於Ver.A～B型號之中。最初的綜合散熱能力針對490W，大概是PS2（80W）的6倍。PS3的高配置硬件讓主機整體的運行熱量增高，所以本散熱系統採用了超巨大的散熱風扇。鳳桑本人表示：“主機下半部分全部爲冷卻系統，這種設計讓人覺得並非家用遊戲機所有”。

卷壓之A型散熱系統內的風扇直徑爲14釐米，主板上設置有4塊溫度測試器，風扇有10段不同轉速。

卷壓之A型散熱系統內的風扇直徑爲14釐米，主板上設置有4塊溫度測試器，風扇有10段不同轉速。

凝縮之G

PS3第一次改變設計後出現的2000型（CECH-2000），主機有了明顯的輕量化，從原來的4.4kg降低爲3.2kg。冷卻系統方面，以減少所需的流動空氣爲目標進行了改動，主機運行時整體的噪音和耗電量也因此有所下降。

凝縮之G散熱系統下的風扇面積全面縮小，熱導管減少爲2條。而到了Ver.D～E版本時完全拋棄了熱導管，單純依靠疊加散熱片即可滿足散熱需求。

流麗之N

第二次設計變革帶來了現行PS3的構造，型號爲CECH-4000，內部硬件版本爲N編號。流麗之N的最大特點在於可讓PS3在低負荷運轉時靜音。鳳桑在演講中表示：“琉璃之N擁有非常洗練的空氣動力構造”。

以減少空氣阻力爲目標，實現了低負載時靜音，高負載時高速轉動的Ver.N，也是現行PS3所用的散熱系統。綜合散熱對應180W，散熱片對應約83W。設計參考了鸚鵡螺等自然界的螺旋構造，製造出了螺旋形狀的壓縮流路。

PS4