【拆解】究竟Xbox 360的哪个部位容易坏?

  【日经BP社报道】美国微软拿出了10亿6000万美元作为该公司游戏机“Xbox 360”的故障解决费用。对从事产品设计的技术人员来说,这是一个令人不寒而栗的金额。在家电召回频发的现状下,谁都无法把它当成别人的事情。因此愈发想知道微软的“Xbox 360”到底是哪里出了问题。

  但是,对于导致微软花费巨资的故障详情,微软自身闭口不言。所以《日经电子》就只好自行调查,编辑部在热设计专家的帮助下,试着对Xbox 360的散热对策进行了分析。

  把焦点定在散热对策上的原因有两点。一,Xbox 360经常发生热失控游戏机。二,由消费者举证,Xbox 360在发生故障导致无法工作时,会发出“咔嚓”的声音。这应该是散热对策不完善导致部件承受热负荷过大,使某处被破坏。

  用于分析的Xbox 360准备了两台。1台是ITpro编辑部2005年年底购买的,另一台是ITpro编辑部某位重度玩家记者个人的。后者曾发生过上面的问题,并于2007年5月进行了修理。假如微软在修理中采取了新的散热对策,通过二者的比较,也许能够发现故障的起因。

  分析的详细情况已刊登在2007年7月30日出版的《日经电子》上,在此做部分介绍。

图形LSI的散热片较小

  首先进行分析的是2005年年底购买的Xbox 360。我们通过运行三维图形运算量较大的游戏,对Xbox 360的标准耗电量和散热能力进行了评估。

  Xbox 360的耗电量在DVD光驱工作的状态下为170W左右。这时的排气温度约为45℃。与室温(23℃)相差22度。“按照常识,在设计家电产品时,排气与室温的温差通常要以10度左右为目标。这个温差太高了”(热设计专家)。

  也许是在噪音对策中降低了转数,冷却扇的最大风速为1.1m/s,仅为一般台式电脑的1/2~1/3。专家评价说:“考虑到机身尺寸(309×258×83mm3),空气的交换量略显不足”。

  紧接着打开Xbox 360机身露出主板。专家提出了疑问:“图形LSI的散热片也太小了。这真能降温吗?”

  缩小图形LSI的散热片估计是为了在上方配置DVD光驱而采取的不得已措施。DVD光驱的底面覆盖散热片上方,形成空气流路。“在个人电脑中,为了使空气流通,确实是经常用一体式风道覆盖到散热片上方”。但是,可能是因为Xbox 360的空间不足,风道只能靠近散热片,而且DVD光驱和机身封住了上方。

LSI的温度超过100℃

  为了确认冷却能力,我们测定了散热片的温度。把热电偶分别安放在微处理器和图形LSI的散热片上,合拢机身启动了Xbox 360。

  “哇赛,温度一个劲地升…”。

  游戏开始刚5分钟,图形LSI散热片的温度就达到了70℃。温度上升速度约为10℃/分。

  15分钟过后,微处理器散热片的温度稳定在58℃,而图形LSI散热片却达到了80℃。与室温相差57℃。如果保持这个温差不变,当盛夏室温为35℃时,图形LSI散热片的温度就有可能超过90℃。这时,图形LSI的芯片就可能超过了100℃。

  此次的测定是在通风口没有被灰尘及障碍物堵塞,有利于冷却的条件下进行的。如果冷却性能因为通风口堵塞和风道偏差而出现下降,LSI的温度还可能上升。如果散热对策是故障的原因,那么出现故障的很可能是图形LSI及其周围的部件。

返修机的散热对策没有变化

  最后我们打开2007年5月返修过的Xbox 360的机身,与2005年年底购买的Xbox 360进行了比较。

  “咦?散热片和风扇居然完全一样”。

  令人意外的是,返修过的Xbox 360的散热对策部件结构与2005年年底购买的Xbox 360看起来完全相同。看来,至少在2007年5月之前,微软在修理时还没有对Xbox 360的热设计进行更改。(记者:浅川 直辉)

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图1:在精通Xbox 360游戏的ITpro记者的协助下,使LSI的负荷达到极限(点击图片放大)

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图2:测定Xbox 360在工作时的排气温度(点击图片放大)

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图3:游戏时的耗电量为170W左右(点击图片放大)

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图4:前方为图形LSI散热片。内侧为微处理器使用的热管散热片(点击图片放大)

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图5:把温度计的端子安放在两块散热片上(点击图片放大)

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图6:在机身合拢的状态下测定温度(点击图片放大)