解放医生办公空间,挑战“不可能”三角
文:锐捷医疗云桌面研发团队
上一期,锐捷医疗云桌面研发团队,为大家讲述了《医疗终端“一朵云”的进化之旅——技术路线篇》(点击回顾)。接下来几期,他们要来聊一聊,锐捷云桌面的硬件品质,是如何超越对手后,还继续“自己卷自己”的。
“鱼”与“熊掌”:
高性能也要维持小体积
第一代医疗云终端,我们采用“15W功耗的笔记本的CPU”,终端整体体积小巧,不占用医生的办公空间。对比之下,台式机无论放在桌面上还是桌面下,都很占用空间,比较笨重,因此小型化的设计很快获得了用户的喜爱。
然而笔记本芯片性能欠佳,跑医疗HIS等应用会有卡顿现象,所以之后我们决定升级性能,采用“65W功耗的台式机CPU”。但这种配置正常都是采用10L~20L机箱,我们能不能在1.6L空间下,放下主流台式机的CPU?
对外观察,这么小体积高功率的产品,市面上还没看到。友商有做1L小机箱的,但是用的是“35W功耗CPU”,包括做小型化的迷你电脑,也都是采用“笔记本低功耗CPU”。
30份排版图,真的放不下!
经过团队成员初步分析,难,很难!
高性能CPU伴随的是高热量,就要在已经器件满满的主板上,置入又厚又大的散热风扇模组。此外,外观上,需要传承家族终端系列化设计,兼顾消费类产品的简洁舒适,且不失行业终端的稳重大气;设计上,需要结构性能稳定;EMI/ESD(防电磁波干扰和静电防护)需通过超国标严苛的性能测试;还需要量产好生产、售后好拆装......
尽管困难重重,我们还是突破底线,把产品外观尺寸定义到195x195x40mm。
外形尺寸定义后,剩下的就是极限压缩体内空间,进行PCB排版布局。其中最难的是,大体积风扇模组既不能完全架于器件上方,又不能完全架于CPU上方,而且还要考虑CPU出线方向。
设计团队经过整整1个多月的布局讨论、变更,正式排版图不少于30份,最终的结论是:真的放不下。
30多版正式排版图
扩大1mm都是放肆
矛与盾的较量,就是在极限拉锯中,才能达到最佳攻防平衡点。外扩并不是随心所欲的瞬间扩大,而是合理的依据每一层有效关系的推导逐步放大。
毫不夸张的讲,每次1mm的扩大都叫放肆。最终以0.1mm的尺寸变化作为基准值反复增减,从而达到功能、空间、结构、稳定的整体平衡,整机尺寸也停留在200x200x44.4mm。我们这才启动下一步详细结构设计,而这仅仅是开始。
云桌面终端效果图
挑战“不可能”三角:噪音,消!
体积小,功率高,噪音低,这三者其实是一个“不可能”三角。但是我们要去挑战,把噪音也做好控制!
参考国标“1米”距离,噪音要低于“45dB(a)”, 我们给自己定义了一个更高的标准,在“65W”满功率跑情况下,以“30cm”为测量半径,最大不超过“40dB(a)”!
噪音主要来源于高速转动的风扇,但降低转速又会影响散热,如何应对呢?研究对策是优化风道,减少流动阻力。一方面是在侧面增加进风口;另一方面,在电源工程师,PCB工程师协同下,调整风扇及内存等器件位置,错开排放,保证风扇进风顺畅无遮挡。
风道效果示意图
对于散热器本身,我们结合仿真工具,前后更改了数十个版本!调整热管走向,鳍片位置等参数,力求将散热性能达到极致。材质上,普通大机箱采用铝散热器就可以,但是小体积下,我们采用两条大铜管,让热流到想要的位置,并通过合理排布方式和优化铜管物理形态,增加了出风量。
优质散热模组
“锐捷终端,就应该是这样子的”
实际上,除此之外要考虑的细节还有很多:表面工艺我们坚持采用金属喷漆工艺,让外观效果提升档次;表面喷漆颜色细致讨论,工程师到油漆厂一起调色,反复确认颜色效果;一个小小的开机按键指示灯,我们都认真对待,内部通过双LED让光效均匀;按键材料中增加雾化剂和散光剂,通过反复调整比例,最终效果柔和而均匀;还有成型方式、生产组装、包装运输……
一款好的产品,就是要经过一步一步反复打磨出来。精雕细琢、精益求精,一直是我们追求的基本标准。
今天,高性能小型化的盒子,成了锐捷云桌面的“标签”。用户对我们产品的外观、小体积很满意,对我们也充满了信赖。一位医疗用户原话:“锐捷终端,就应该是这样子的”。有这一句认同,背后的多少努力,都值得了。
由于篇幅有限,本期的研发故事就讲到这里啦。如果您觉得意犹未尽,敬请期待下一篇硬件品质故事,内容更精彩!
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