2014年01月21日08:26
冷却机构：根据流速变更翅片间隔
PS4的冷却机构为提高冷却效果采用了很多改善对策。PS4从机身外周部的吸气口吸入的空气依次经过冷却扇、冷却翅片和电源模块，从机身背面的排气口排出（图8）。
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图8：从一处排气 PS4从机身背面的排气口排放冷却扇吸进的空气。风依次流经冷却扇、冷却翅片、电源模块。（CG：SCE） |
一般情况下，风扇的下游会产生比大气压高的“正压”，而上游产生比大气压低的“负压”。为了不让正压区的空气流向负压区，把正压区独立起来。具体来说就是采用了连接风扇、冷却翅片和电源模块的构造。
PS4的这种热设计沿袭了现行版PS3。只不过PS4进一步实施了改进。首先，设法从外周的吸气口高效吸入空气。SCE的凤康宏自信地说，“实现了比历代任何PS3都低的空气阻力值”。
其次，根据空气的速度（流速）改变了冷却翅片的翅片间隔。在流速快的区域把翅片间隔稍微扩大到约2mm，而在流速慢的区域则缩到约1.3mm（均为《日经电子》实际测量的值）。PS4采用的离心型风扇的排气口流速分布不均匀。因此，在流速慢、空气粘性阻力影响小的区域缩窄间距增加翅片面积，而在流速快、粘性阻力影响大的区域则扩大间距提高导热率，由此提高了冷却性能（图9）。熟悉热设计的某技术人员评价说，根据流速变更翅片间隔的方法“通常在设计上比较费时间，因此很难实行。可以感受到（SCE的）设计人员对最大限度实现冷却性能的执着”。翅片的数量合计为50片。
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图9：根据流速变更翅片间隔 PS4根据从冷却翅片流过的空气速度（流速），改变了冷却翅片的间隔。通过在流速慢的区域缩窄翅片间隔，在流速快的区域扩大翅片间隔，提高了冷却效果。（CG：SCE） |
再次，热管数量由PS3的一根增加到了两根。为扩散主处理器的热量，在散热片的底板内使用了一根热管。估计是为了扩散主处理器的热量而设置的。另一根热管从底板延伸到翅片上，应该是为了向翅片高效导热。
采用伺服控制
冷却扇与PS3相比也有很多变更点。首先改变了风扇尺寸。例如，把口径缩小到了85mm。冷却扇的形状也变成了从侧面看为梯形的形状（图10）。这是从PS4开始采用的形状，目的是使流经风扇上下方向的风速度均匀。
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图10：直接测量排气温度 PS4利用传感器测量温度，根据结果控制冷却扇的旋转。PS3只有CPU内部有温度传感器，而PS4还在排气口附近配置了温度传感器，可直接测量排气温度。由此能更精细地控制冷却扇。（c）的温度传感器为图3的18。（图（b）由《日经电子》根据SCE的资料制作） |
另外，改变了风扇的控制方法。由原来分级控制的“有级变速控制”变成了可通过伺服控制无级调整转速的方式。效果最为明显的是低负荷时，能比原来减少风扇的转数。
风扇的旋转控制利用温度传感器的测量结果，以使温度不超过规定值。除了此前的CPU内部的温度传感器外，PS4还新采用了测量排气温度的传感器，能够更加细致地控制风扇。来自电源模块的部分排气从通风口直接到达主板上的温度传感器。
此外，还改变了驱动风扇的马达。由原来的单相马达变为三相马达。SCE的凤康宏介绍说，“降低了振动和低速旋转时的电磁噪声”。 （日经技术在线！供稿）
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