SST開創了新的設計潛力、為系統提供最佳化的新機會，以及對噪音和熱管理表現議題上的改善。在今日最初的建置採用下，已可看到一些改善，但這只是一個開始。目前我們還看不到智慧型的風扇或智慧型電源供應器，而採SST匯流排技術，就能夠設計出真正的智慧型風扇或智慧型電源供應系統。已有人使用「智慧型風扇」這個詞，但通常只是一種行銷的口號，與事實還有一段距離。唯有在一個容易使用的通訊介面下，風扇才能變得更聰明。本文將提出與電腦系統其他部分進行通訊的一些架構性觀念，這些部分在過去總是被排除在系統的互動考量之外。這些新的應用將能讓散熱和噪音控制得到進一步的改善。

採取下一步

在今日的系統中，只有當風扇和主機板連結時，才會對風扇資源進行管理。如(圖一)所示，SST匯流排讓從CPU風扇和其他風扇而來的電壓與溫度資訊能夠透過它傳輸。採用SST匯流排，也有可能去管理不同的散熱資源，或對一些過去無法進行控制的熱源進行管理。

《圖一　今日的SST應用對傳輸與控制散熱及噪音元件來說只是一個開始》

舉例來說，在主機板上，CPU之上一般都有一個風扇，在電源供應器上也會有一或兩個風扇；電腦機殼上還有一個用來將空氣從後方吹出的另一個風扇，如果它和主機板相連結，就能夠被控制。不過，電源供應器上的風扇並不會被主機板控制。對於系統或機箱設計師的一個挑戰是，如何讓不受控制的風扇不會干擾已管理的空氣流動。如果這個風扇從機箱後方帶出空氣的力道不足，這將增加後方的壓力，進而阻礙氣流通過CPU的散熱片。如果電源供應器的風扇轉速太快，它又會造成很大的噪音。目前為止，並沒有辦法透過負責熱管理的控制器來對它們進行控制。

採用單線SST匯流排，只需以最少的變化就能連接上未受控制的風扇。舉例來說，在Intel的主機板中，標準的電源供應連接器 -5V 的供電腳位可以讓SST連上這個電源供應器，因為這個電壓現在已不使用了。除了電源和接地腳位外，三線風扇還有一個轉速腳位；四線風扇在通訊上則還有PWM和轉速腳位。不過，這樣的通訊能力還是很有限。單向性的單位元數位通道可以在個別方向上執行單一的工作，在三線風扇的案例中，以SST來取代感測線，讓指令能傳到風扇，也讓轉速及本地溫度等資料能從風扇回饋回去。(圖二)顯示三線風扇與主機板電源供應連接器之間的通訊連結是如何做到的。在四線風扇中，第三腳位也可以被SST的連結所取代。這種新增的控制有很多好處，例如不只一個風扇在運作的狀況下，當兩個風扇以很接近的速度在運轉時，就會產生更大聲的拍擊頻率（beat frequency）。採用單點的控制，這種情況就可以被避免掉。

《圖二　一個三線風扇連結到主機板的電源供應連接器》

不過，還可以用更複雜的方式來建置風扇控制系統。當個人電腦開始從書桌上移到客廳時，我們對它的效率和噪音表現會有更大的要求。多媒體應用需要高效能表現，但也會產生更多熱量而需要進行管理。多數的DVR播放器都會內建風扇，因為這些設備中的繪圖晶片和硬碟會產生熱量。我們可以做個比較，CPU的溫度可以達到40?C，而硬碟甚至可以達到50?C。此外，如果只將熱量移出而不考慮噪音的產生，在市場上已是不能接受的設計作法了。

SMBus雖然也被延伸性地用在一些元件的溝通上，例如主晶片組和風扇速度控制器，或晶片組和溫度感測器之間的溝通，但這種兩線的通訊介面被限制於只能用來報告溫度，欠缺在一個廣泛性熱管理系統中所需要的效能表現。此架構中沒有一個集中所有資訊的中央管控點，而且通訊的能力相當有限，這也造成系統設計師無法和所有需要被控制的單元進行溝通。透過一個全新的開始，SST讓系統設計師具有管理所有溫度感測器和散熱資源的能力。

採用SST來做到控制的最佳化

從主機板到電源供應器或任何熱源及風扇的單線SST連結，為控制的改善建立了一條通訊的路徑。所傳輸的資料可以包括電源供應器的溫度、電壓參數和其他更多的資料。現在任何量測都可以被傳輸。(圖三)顯示在SST匯流排中的雙向傳輸可行性案例。

《圖三　採用SST匯流排進行散熱與噪音控制的可行性下一步，有許多的元件可以在SST通訊上進行傳輸及回應》

採用由SST匯流排所達成的更高階控制能力，包括記憶體和硬碟等熱源的功耗與熱量消散需求都可以被考慮到電腦的散熱系統運作當中。高速視訊顯示卡等元件雖然具有一個散熱風扇，但這個風扇的另一項衝擊因素並沒有被控制，也就是熱空氣在機構中的循環。其他的風扇經常被安裝在機殼之內，但對它們卻沒有任何的控制。透過單線SST與設備內所有資源的介面通訊能力，整體系統的散熱和噪音管理將可以得到更理想的改善。

SST讓系統設計師能夠管理熱量的消散及控制擾人的噪音。在了解了熱源的位置和機構中風扇的能力後，設計者就能決定那一個風扇具有得到從外而來的冷空氣的優先權。在具有額外的SST主通訊能力下，透過與所有散熱資源及熱源的介面連結，以及經由溫度或其他量測來了解特定熱源與其他熱源的關係，傳統的硬體控制器可以被用來管理這個系統。

任何與SST匯流排連結的硬體可以提供或要求資訊，以提供一個更為分散的散熱解決方案。分散性的熱源過去被視為是一大問題，但當它們與所在區域的溫度能夠進行溝通時，它們也能成為解決方案中的一部分。不僅如此，如果機殼中需要新鮮空氣來移除內部的熱空氣，可以下指令要求電源供應器為風扇提供更大的電力。在設計上，今日的電腦可以配置很多的通風孔，這些通風孔可以很有效率地被使用，而且為中央散熱的位置提供更多的資料。在此同時，噪音的程度可以透過降低風扇速度來加以控制，並且可避免在機殼內的特定位置產生熱空氣的累積。

下一步：真正的智慧型風扇

本文中針對桌上型電腦的可行性改善作法做了一番探討，而這些技術其實也同樣適用於伺服器或筆記型電腦等其他造型的設備。筆記型電腦的封裝密度更高，而伺服器需要更高的功率等級，但對兩者來說，熱量和噪音都是愈來愈困難的問題，都需要加以管理。當本文中所討論的許多想法已開始被建置採用，一種特殊的應用將會愈來愈接近事實。在下一篇、也是此系列的最後一篇文章中，我們將介紹「智慧型風扇」。

（作者Dave Pivin任職於Andigilog行銷部門）