このサイズでHOT SWAP対応 RAID対応AIパソコン発売予定!

このサイズでHOT SWAP対応 RAID対応AIパソコン発売予定!

この記事で紹介している製品

本製品は11月発売予定の製品装置組込み用 BOXPC BXA-CVシリーズ」です。
発売前製品となりますので、お問い合わせは以下までお願いいたします。

本製品の特長

  • Intel® 第14世代 CPU搭載
  • AIに最適なグラフィックカード搭載可
  • 超コンパクト設計
  • グラフィックカードを含めた熱対策設計
  • HOT SWAP対応 RAID1システム搭載可
  • 縦置き横置きに対応

本記事では 赤字の特長にフォーカスして記載いたします。

極力コンパクト筐体サイズ

Micro-ATXサイズを考えると 244mm*244mm
ATX電源のサイズは 150mm*86mm*140mm

どんなに頑張っても 244mm*330mm*150mm これより小さくすることはできない。

板金の板厚やクリアランスもあるが最終的に 254mm*345mm*155mm とした。

特に奥行き方向はクリアランスが10mmしかなく、ビデオカード搭載には苦労した。
幅はもう少し詰められそうだが、組み立て性を含めてこれ以上小さくするのは難しいだろう。

営業、ユーザーに見せた印象は 「意外と小さいね。」であり、
凄く小さいね。」の評価はいただけなかった。

排熱の工夫

グラフィックカード搭載が必須となった。
グラフィックカードは、補助電源を必要としない 75W以下の製品群と75W以上の製品群に分けられる。

同じ世代だと、補助電源無しの製品は補助電源ありの製品の3~4割程度性能が劣る。値段的にはほぼ同じ。同じコストなら、高い性能を目指すことにした。

グラフィックカードは、中央部から吸気して、ブラケット側から排気する方式となっている。
中央部になるべく外気からのフレッシュエアーを供給する必要がある。

排気ファンの選定
高さを155mmとしたので I/Oパネルに排気ファンをつけると80mmが限界だろう。
天板なら120mmのファンが実装可能だ。
ファンの風量は、半径の二乗に比例する。同一の回転数ならば、120mm排気ファンとすることで (120/80)² = 2.25倍となり冷却性能を上げることができる。結果的には静音化にも寄与する。

最終製品のサーモグラフィー画像。設計意図どおりの排気温度分布となった。

CPU排熱重視のパターン

CPU排熱重視オーソドックスなパターン
吸気:天板(サイド)
排気:I/Oパネルの上

CPUを冷却するには最適だが、グラフィックカードの中央部にフレッシュエアーを供給する観点では好ましくない。

BXAシリーズの排気システム

天板に120mmケースファンを配置
吸気:I/Oパネル側のスリット
排気:天板
天板排気ファンにより、I/Oパネルスリットからフレッシュエアーをグラフィックカードの吸気口に供給
グラフィックカードは、フレッシュエアーを介してカードの冷却システムで外部に排気

RAID1でHOT SWAPに対応する

RAID1は、片一方のストレージが故障してもシステムが運用できることがメリットだ。
サービスマンが到着したら、システムの電源を落としてストレージを交換してすれば完了だ。
電源を落とさずに、ストレージを交換してシステムを復旧すためには、HOT SWAP機能が必要だ。
2.5インチでHOT SWAPは実現したことがあるが、機構が複雑となりスペースファクターの悪化とコストアップは免れない。
HOT SWAPに最適な、CFastを使って実現することにした。省スペースで、コストアップは小さいままで、HOT SWAP対応可能なRAIDシステムを構築することができた。
スロットカバーを外して、CFastの交換が可能だ。

RAIDのエラーは、SW基板でどちらが故障なのか分かるように作った。

デスクトップ向けパソコンを壁掛する

グラフィックカード付きのパソコンは9Kg弱、これを壁掛するには十分な強度が必要だ。
本体の1.2mmZAM鋼板を採用して、本体の強度も高めている。
本体とマウンターをM4のビスで強力に締結する。
マウンターは、3.2mmのSECCを採用した。
この構造のおかげで、安全に、安定して縦置きは横置きが実現できる。

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この記事で紹介している製品

装置組込み用BOXPC BXA-CVシリーズ ※11月発売予定

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