研華工控機基礎(chǔ)教程（連載一）——工控機的設(shè)計分析與選擇
研華（中國）公司
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簡介</P><P> IPC（Industry Personal Computer）簡稱工控機，伴隨著PC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，得到了長足的發(fā)展。盡管IPC在架構(gòu)上也是基于X86為主，在用戶使用端和PC電腦產(chǎn)業(yè)相同，但與個人PC電腦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展卻完全是不同的道路。<BR> PC機的設(shè)計理念是追求更高的速度、更好的使用舒適度、更好的用戶體驗………………<BR> 由于消費者需求的不同。PC機又衍生出家用電腦和商用電腦兩大方向。<BR> 對于家用電腦，是以時尚的外形、較高的顯卡性能、多媒體顯示性能、豐富的擴展性能、多聲道聲卡等方面作為吸引消費者的賣點，有些高檔家用電腦甚至配備遙控器，時尚的音響，儼然一個家庭多媒體中心。<BR> 對于商用客戶，則是通過穩(wěn)重的外觀、完備的售后服務、有限的擴展性能、高速度的運算速度等來吸引商用客戶采購。<BR> 工控電腦是完全不同的設(shè)計理念，工控電腦更多的是在惡劣的環(huán)境下使用，對產(chǎn)品的易維護性、散熱、防塵、產(chǎn)品周期、甚至尺寸方面都有著嚴格的要求。因此在設(shè)計和選擇工控機平臺的時候，考慮的更多的是機構(gòu)的設(shè)計，然后才是對性能等的考慮。<BR> 下面我們將會一一論述。</P><P> 首先我們先來談談機構(gòu)設(shè)計的理念：<BR> 1、工控機的尺寸設(shè)計<BR> 工控機在很多情況下使用是應用于某個系統(tǒng)之中，因此常常被放置在某個設(shè)備之中或上架。因此對尺寸有較嚴格的要求。根據(jù)用戶的使用情況，分為上架式和壁掛式兩種設(shè)計。<BR> 上架式：現(xiàn)在市場上最為常見的研華工控機IPC－610就是標準的4U高度19英寸上架式機箱。可以應用在標準的機柜之中。如圖1所示：<br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/200661415431188431.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/200661415431188431.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> <圖1> IPC-610H<BR> 針對客戶的不同需求，我們會提供1U、2U、3U、4U、5U和7U高度的機箱。<BR> 一般來說，在1U或2U的機構(gòu)設(shè)計上面。由于機箱體積有限，但CPU的功耗日益加大（最新的P4CPU功耗已超過100W），因此內(nèi)部散熱風流設(shè)計變成了廠商面臨的最大問題。而機構(gòu)散熱設(shè)計的功力在很大程度上反映了一個廠商的技術(shù)實力。（關(guān)于機構(gòu)散熱的設(shè)計我們會在后期的文章中討論）。<BR> 對于1U工控機，多用于對體積要求較高的電信領(lǐng)域，大多配合上架使用，工控機廠商通過PICMG1.0架構(gòu)的CPU卡的體積優(yōu)勢，配合1U高度的蝶型底板，可支持最高2個PCI全長卡。從而滿足某些要在1U機箱中集成某些特殊規(guī)格卡的用戶需求。<BR> 對于4U，7U的機構(gòu)設(shè)計，由于機箱的體積變大，在狹小機箱中面臨散熱因素已不是主要考慮因素。因此如何合理的利用機箱空間在有限的空間內(nèi)提供更多的驅(qū)動器托架、如何提供多個擴展卡槽位、如何支持雙CPU卡、如何抗振動、如何易于維護等因素變成機構(gòu)設(shè)計的主要考慮因素了（這些我們也會在后繼的文章中同讀者一起來探討）<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/200661415432440349.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/200661415432440349.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A></P><P> 壁掛式：<BR> 此外，由于某些設(shè)備制造商需要把控制中心（IPC）放置在其設(shè)備之中。因此對工控機的體積有較為嚴格的要求。傳統(tǒng)的上架式19英寸機箱體積基本很難滿足要求，因此針對此種客戶需求，推出了壁掛式的機箱。例如研華的IPC－6606/6608壁掛機箱系列。這類機箱由于體積小，并且應用環(huán)境在某設(shè)備內(nèi)部，因此設(shè)計理念也重在散熱和擴展性能上。下圖是IPC－6806應用在某測試平臺的機柜內(nèi)部狀態(tài)。<BR> <br><A HREF="/editor/uploadfiles/learns01/20066141673659357.jpg" TARGET=_blank><IMG SRC="/editor/uploadfiles/learns01/20066141673659357.jpg" border=0 alt=按此在新窗口瀏覽圖片 onload="javascript:if(this.width>580)this.width=580"></A><BR> <圖3> IPC－6806應用在某設(shè)備內(nèi)部</P><P> 這次我們簡單討論了工控機的尺寸上面的設(shè)計 ，工控機根據(jù)應用需求整體上可以分為兩大類上架式工控機和壁掛式工控機，后面我們將會從機構(gòu)設(shè)計的散熱、抗振、防塵、易于維護、防EMC等角度慢慢來和大家一起探討工控機的獨特特性。（未完待續(xù)）<BR>
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