自己设计一个独立显卡 M-ATX 便携式台式机

这篇文章主要用于记录我是如何设计一个便携式台式机的，还附带一点（不是一点）我的碎碎念。

便携式台式机是我一直以来的梦想。很早之前我看到过类似文章，展示了如何从头组装一个便携式台式机——那种可以用手提着到处走的——让幼小的我对此充满了遐想。
暑假了，我打算也组一个。

我的预算是 \(3000\) 块钱起头外加老电脑的 GTX 1060 显卡。

我打算分成设计、装配和评估三个部分。

寻找设计软件

因为之前学过 SolidWorks ，所以本来打算用它来设计。

但是我没安这个软件，而且它的安装过于繁琐。
我还记得当年装这个软件的情形：下载安装几小时，还得找破解软件，破解软件还有加密，还得找破解软件的破解软件。破解工作更是累死人，全英文，提示也不全，操作各种文件一步出错就得从头来。破解完了，会发现安装损坏了——原来是破解的不完全，很多电气相关的工具都不能用，，，

我不想再经历一次了，就上网搜类似的设计软件。
找到一个叫 FreeCAD ，主要因为它是自由软件——使用 GPL 和 LGPL 作为开源协议。我没找到装配体工作台之类的东西，一搜才发现需要额外安装 A2plus 插件。
找到一个《FreeCAD遇到的困难及解决方案》，用来学习一下的话不错。
基本弄懂之后就来开始设计了。

显卡建模

当前唯一能确定的硬件就是我的 GTX 1060 显卡，所以先把这个东西画出来。

好久没画图，手生，耗了大量时间。
总之是大概画出来了。

找硬件

然后是具体设计了。

考虑到电脑的形状取决于一部分硬件，我先上网搜索我能够选择的硬件。
不过在此之前我基本从未接触过硬件领域，呵呵。

CPU

CPU 的型号决定了整款电脑硬件的型号。
当下在这个价位里，最出风头的高性价比 CPU 大概就是英特尔 i5-12600KF 了。

主板

根据我一个晚上的网上冲浪，我了解主板的主要因素分别是供电、芯片组、以及性价比。
考虑到可能出现的兼容问题，我选择从华硕、技嘉和微星三家主板厂中选一个。
这里我就用 B760 主板芯片组。

听说 ITX 主板很小，不过我发现这种好像属于比较高端的玩法，三家厂商符合的 ITX 主板都只有一两款，而且得 \(1500\) 往上走了。
我果断放弃。

后来又仔细了解了一下，可以考虑这些：

• 微星：迫击炮
• 技嘉：小雕
• 华硕：TUF GAMING PLUS / TUF GAMING BTF / 天选

微星的迫击炮好像在主板上会有俩碍事的电容，容易被撞掉；而且 B760M 的迫击炮较于 B660M 在很多地方缩水，所以我对它的印象差了一些。
华硕的 TUF GAMING PLUS 中文是重炮手， TUF GAMING BTF 是重炮手的背插版，天选是重炮手的二次元版。
我没看见哪有卖 BTF 的，所以它可以不用考虑了。而天选，我神奇地发现居然比重炮手便宜，反向溢价？上网搜，说是用料差一些，那就不考虑了吧。
所以最后，我要在小雕和重炮手之间选一个。两款主板的形状差不多，我来先设计着。

我先画了小雕：

主板上的插口画得我都要吐了。
现在大概还不需要考虑那么细，所以先这样了。

电源

影响大体设计还有电源，一般有 ATX 和 SFX 两种尺寸，后者比前者小。
我的预算有点紧，而 SFX 大概是和 ITX 主板一样高端的玩法，我首先考量 ATX 电源。

我这里简单画一个方盒子，标注了哪面出线。

第一次预先设计

显卡竖着插主板上，于是需要思考的就是主板和电源之间的位置关系了。综合排线方便程度、长宽高利用率、散热性能等因素，得到最优的解决方法大概是把电源横着摆在主板头顶上，之后整个机箱躺着用：

电源和显卡像两堵墙，在 CPU 上方围出了一条风道。使用小型塔式散热就刚好，前通风后通风，顶上还通风。

不过体积最小也得 \(11\ \mathrm{L}\) 左右。
相较于很多主机，这确实足够小。但是我认为还不够小，尤其是它很厚（ \(140\ \mathrm{mm}\) ），非常不易于携带（我对易于携带的定义是拿着机箱走在大街上不会吸引太多目光），我非常沮丧。

第二次预先设计

第一次预先设计的主要痛点在于被竖着的显卡撑得太厚。
上网搜索，我发现世界上有个东西叫显卡延长线。以此为灵感进行第二次设计。

这次设计难了许多，因为显卡的姿势多了，需要考虑的情况也多了。游于装机姿势的海洋，我用几个固定原则让自己不会顺流飘走：

1. 主板躺着，下方的外壳只有支撑作用。
2. 显卡要么横在 PCIe 槽靠近 CPU 那侧，要么横在远离 CPU 那侧，不能竖着。
3. 电源、主板和显卡的接口都要朝着机箱后头。
4. 热空气往上走。

原则 1 决定了机箱大体结构。原则 1, 2, 3 把显卡和主板的关系限制到了两个方向上，其中靠近 CPU 的方向会出现显卡风扇背朝天吹的情况，不符合原则 4 ，由此把相对位置基本确定了：

显卡的最小厚度约为 \(40\ \mathrm{mm}\) ，主板则是 \(45\ \mathrm{mm}\) ，所以第 5 个原则：

5. 厚度不能超过 \(90\ \mathrm{mm}\) 。

为了满足原则 5 ，电源和壳子间的空隙最好非常小，结合原则 3 ，电源就被限制到了两个位置：在主板离 CPU 近的那边，或在离 CPU 远的那边。

验证电源在头顶的情况

到这里，我没法再通过原则消去可能性了，于是我开始验证每一种情况。

第一次验证的是电源位于 CPU 头上，显卡位于主板上方的姿势：

因为不能把显卡的热风对着主板吹，所以电源侧进风，显卡侧出风。又因为内存条朝着电源侧易被冷却，所以后面板侧进风，内存条侧出风。热空气往上走，所以头顶上出风。
然而这种设计进风明显小于出风，易积灰；且电源侧进的风可能被电源加热变成热风，效率低。

验证电源靠近显卡的情况

鉴于上述原因，我发现电源放在另一边能解决一部分问题。

这种摆放明显是电源侧出风，否则电源和显卡的热气会全吹到主板上，那么对侧进风。内存条和散热片的散热应该够了，可以在显卡下方构建一条前后方向风道。考虑到南桥发热量大，前侧进风，后面板侧出风比较好。热空气往上走，所以头顶出风。

这设计看起来舒服得多了。

验证使用小电源的情况

前两次验证是 ATX 电源，导致长度在 \(400\ \mathrm{mm}\) 左右。虽然对长度并没有太多要求，但是我觉得还可以更小！
所以用 SFX 电源再验证一次。

可惜的是，即使是小型的电源，长度也只短了两厘米左右。不过可以竖放电源：

虽然违背了原则 5 ，但是长度有非常明显的缩短。

这个布局还是很诱人的，我打算就这种了。

找全硬件

既然布局已经定下，那就该凑出一台电脑了。

主板和 CPU

打算在拼多多上买个板 u 套装。

深入探索后我发现小雕和重炮手一代最多差 \(20\) 块钱。天选便宜一些，能便宜出个 \(40\) 块钱左右。
听说技嘉现在在同等级主板中堆的料都是最好的，内存超频也是一大卖点（虽然我并不感冒），而且本人非二次元（严肃脸），我最终买的是 WiFi 的 DDR4 小雕。

电源

我需要的是 SFX 电源，可选的厂家不多。

• 海盗船太贵了买不起。
• 海韵太贵了买不起。
• Thermaltake 钢影好像算靠谱，而且推荐的人太多，我一度以为买了水军，但是貌似虚标功率。
• Thermaltake TRM 金牌系列是比钢影便宜的低端系列，但是质量听说不太好。
• Almordor 的 SFX 看起来很诱人，但是都在说虚标功率，大概实际上价格也差不多了。
• 逾辉雪妖炸弹不敢买。

综合来看，我最后选择了 tt 钢影 650W 。各个平台的差价差不出 \(20\) 块钱，就在京东买了。

固态硬盘

搜索的时候看到一个视频，看起来比较可信。
不敢给机器上太大散热负担，且我对大文件读写速度没啥硬性需求，所以最终选择凯侠 SD10 。

内存条

我写程序从来没见过内存性能问题，听说内存敏感的游戏也少之又少，所以对我来说低端跟中高端的差距几乎等于没有，重点是容量。本来打算整廉价 2*16G 的搭配，但是预算到现在很紧张了，所以还是选的 2*8G 。上网搜了搜：

• 玖合最便宜，但是品控不好。
• 金百达基本不翻车。
• 光威还可以。
• 沃存主要出现在配置单里。

实际一搜，这几个价格都差不多。玖合确实最便宜，便宜不超过 \(50\) 块钱，品控问题还是放弃了。
最后从除去玖合的品牌里找了个最便宜的金百达长鑫 3200 。

显卡延长线

显卡延长线真贵！我买的是礼嘉延长线。因为它在京东销量太强了，应该不至于出问题。

需要注意的是，我的显卡是 PCIe 3.0 所以我买 3.0 的线。如果你的显卡是 PCIe 4.0 ，插槽也是 4.0 ，那用 3.0 的线需要进 BIOS 进行修改，否则黑屏没反应。

根据模型可知接口距离大概有 \(72\ \mathrm{mm}\) ，所以买了个 \(10\ \mathrm{cm}\) 的 3.0 延长线。

硅脂

上网搜发现还有一种相变贴片。这种东西更适合狭小设备，不过因为每次拆装都会消耗，所以我不买。

硅脂里最出名的好像是信越 7921 。最近还流行一个国产高导 gd-2 。相较于 7921 ，这个 gd-2 虽然不够持久，但性能基本持平。
7921 基本是 \(8\ 元/\mathrm{g}\)， gd-2 是 \(0.5\ 元/\mathrm{g}\) 。

然而，有人反映 gd-2 会腐蚀 CPU 顶盖。也有人说这是水军，当然我也不认为洗 gd-2 的就不是水军。所以为了验证情况是否属实（也是因为买不起 7921 ），我决定买 gd-2 进行一个尝试。

TPM 模块

设计电脑时还发现了 TPM 模块，用于计算和保存密码、获取随机数等。
好像没有这个就安不了 win11 。虽然我不太想装 win11 ，但我还是买了个。

所以这东西为什么没有提前集成在主板上？

显示屏

显示屏比较难选，貌似坑有很多。
总之我发现主要有这些技术特征：

• 尺寸，最重要。综合大部分便携式屏幕的尺寸，我觉得 \(14\ \mathrm{in}\) 或者 \(15.6\ \mathrm{in}\) 可以。
• 板子，有最近很先进的 OLED 、落后但是不乏高端的 TN 、能当古董收藏的 CRT 、和比较平价的 IPS 等。预算问题，我选择 IPS 。
• 色域。虽然不知道具体是个什么标准，但是我知道有个叫 sRGB 的指标，越接近 \(100\%\) 色彩越好。不过我是红绿双色弱，或许我眼中世界的颜色本来就是混乱的，这个对我来说不是硬性指标。
• 像素。像素太高显卡也跑不了，而且现在 2K 、 4K 之类技术仍然很贵，所以我 1080p 就行。
• 刷新率。对我来说最重要，可能是我唯一不瞎的地方。所以硬性要求是高刷新率， \(144\ \mathrm{Hz}\) 为宜。

综合以上，还有预算问题（已经超了很多了），我最终选择 eimio 的 A17R 。具体是 \(15.6\ \mathrm{in}\) ， IPS ， \(45\% \ \mathrm{NTSC}\) ， 1080p ， \(144\ \mathrm{Hz}\) 。

前面板

虽说主板上有 USB 插口。
但是我觉得一直插主板的插口，万一插坏了不就得换主板了吗？！所以来搞个前面板。

因为机箱很小，而 USB 3.2 的线没法自己接，所以我关注线的长度。
经历了很漫长的搜索，最后选了一个俩 Type-A USB 3.2 gen 1 配俩 AUX 音频接口，线长 \(22\ \mathrm{cm}\) 的带孔位的板子，和一个 USB 3.2 gen 2x2 的 Type-C ，线长 \(30\ \mathrm{cm}\) 的带耳接头。

散热

拼电脑的最后一步。

厚度在 \(100\ \mathrm{mm}\) 之内排除了塔式风冷和一体式水冷。而从预算和可行性上看，下压式风冷不错。
然而我搜了搜，能压住 CPU 的基本是给 ITX 用的，我不确定在小雕主板上能不能安装得上。即使有压得不那么往下的，也会因为太高而撑出机箱。
所以最后只能在分体式水冷和九块八包邮的迷你下压式风冷之间选一个。虽然九块八风冷听起来非常不靠谱，但是我觉得有点希望，所以同时考虑这两种情况。

基本建模

我建模速度很慢，没等画完足够用的模型，东西就基本上到齐了。所以把手上的东西进行了一次准确建模。
说不定还有其他人也会需要，我画得比较仔细，并且发布在了 GitHub 上。
这一步花了我非常多时间。

第三次预先设计

然而一顿操作猛如虎，才发现自己是个 250 ——原来我想错了 SFX 电源的插口方向……

得重新设计了。

同第二次预先设计一样，我先定下几个原则。
因为这期间我又看了几个 ITX 机箱，启发了思维，所以定的原则更宽松一点。

1. 主板不能背朝天。
2. 电源、显卡的风扇不能背朝天，因为热空气往上走。
3. 显卡要和 PCIe 插槽平行，并且不能竖着。
4. 电源、主板和显卡的接口朝一个方向，且不能朝下。

主板位置

那么根据原则，主板有四种摆放：

可以看图中文件名区分摆放方法。

显卡位置

考虑显卡摆放，有这七种组合：

之所以是七种，是因为每种主板摆放都对应两种显卡方向，一共八种组合；而主板躺着的文件名为 pc-3-0 的摆放中有一种组合风扇背朝天，排除掉这种，就剩下七种。

电源位置

组合太多了，再进一步考虑电源来筛选。

考虑 pc-3-0-0 的情况

忽略电源位置，只考虑朝向的话有有三种：

（写着 Fan 的那一面表示风扇进风面）

先分析右下 pc-3-0-0-0 。厚度考虑，这个方向只有靠 CPU 侧和靠显卡侧两个位置。
不过不论哪一侧，厚度都已大于 \(125\ \mathrm{mm}\) 。所以先把这个布局挂起，实在没有好设计了再考虑。
右上 pc-3-0-0-1 也是同样的道理，之后再考虑。

于是就剩左侧 pc-3-0-0-2 了。能看出电源可以有四个位置。

右下 pc-3-0-0-2-0 对排线不太友好：显卡供电和电源的插口有大约 \(350\ \mathrm{mm}\) 。而且机箱大概有 \(400\ \mathrm{mm}\) ，有点长了。不过看起来适合散热，可以初步设计一个风道。总之可以稍后考虑。

然后是左上 pc-3-0-0-2-1 。感觉挺不错，排线应该可行。但是需在热管附近构建风道来给显卡散热，会让机箱又长又扁。也稍后考虑吧。

之后是右上 pc-3-0-0-2-2 。一眼看上去还挺像回事的，就是有点厚。或许可以把显卡歪一歪来缩短长度。但是主板风道不好设计，不过暴力风扇下这些可能都不是问题，看起来有点非主流就是了。总之这个基本上入围决赛了。起个代号方便记忆，就叫绯渚柳吧。

最后是左下 pc-3-0-0-2-3 。呃，太浪费空间了，到现在为止最搞笑的布局。代号叫笑煞人吧。

考虑 pc-3-1-0 的情况

由于 pc-3-1-0 和 pc-3-0-0 的唯一区别是一个竖着一个横着，所以大部分垃圾布局都探讨过了。需要额外探讨的是风扇的一种新朝向带来的的四种方位和绯渚柳。

右下 pc-3-1-0-4 是绯渚柳在这个方向（也就是竖起来）的布局。

首先排除中上的 pc-3-1-0-3 ，是电源换个朝向的笑煞人布局。
然后排除左侧 pc-3-1-0-0 和中下 pc-3-1-0-1 。这俩也是换个朝向的 pc-3-0-0-2-0 和 pc-3-0-0-2-1 。
最后发现右上 pc-3-1-0-2 是电源换个朝向的绯渚柳。考虑到之后还有很多方向的绯渚柳，暂时先不比较之间的差异。

考虑 pc-3-1-1 的情况

同样先分析电源。
因为上面分析有点繁琐，所以从这里开始只分成竖向和横向两种情况来分析，考虑风道时再看具体朝向。

先来考虑横向电源：

显卡在主板上方可能更容易有好布局，右下 pc-3-1-1-0-0 和左侧 pc-3-1-1-0-1 都比显卡在主板下方时更短。不过同样有点厚所以先挂起不考虑。

再看右上 pc-3-1-1-0-2 。虽然机箱更厚了，但是长宽可以跟主板相同。如果冷排再放到显卡风扇前面，空间利用率简直爆表了。代价是丧失了一部分用于冷却 M.2 的空间。不过或许也是值得的。进入决赛，代号为幽靛姬。

接着考虑竖向电源：

竖向电源基本只有这一种布局看起来有点意思。然而还是有点鸡肋的。电源挡住了一大堆插口，还探出去半个身子。和幽靛姬比还是差点，但是如果用九块八包邮散热器去掉风扇的话其实也还可以。勉强进入决赛，代号酒枯哀罢。

决赛！

剩下四种主板和显卡的组合都是上面讨论的情况换个方向了。所以直接开始决赛。

尺寸

项目	绯渚柳	幽靛姬	酒枯哀罢
长 \(/\ \mathrm{mm}\)	\(300\)	\(250\)	\(300\)
宽 \(/\ \mathrm{mm}\)	\(250\)	\(250\)	\(250\)
高 \(/\ \mathrm{mm}\)	\(120\)	\(150\)	\(120\)
体积 \(/\ \mathrm{L}\)	\(9\)	\(9.375\)	\(9\)

幽靛姬更胖一点，毕竟算上了冷排体积。

散热性能

绯渚柳

想要探讨散热性能，首先要明确摆放方向。想要明确摆放方向，首先要排除不能摆放的方向。
对于绯渚柳，可以排除这些：

• IO 面板不能放底下。
• 主板不能背朝天。
• 显卡带热管那边不能放底下，否则会对设备进行一个熏烤。

排除后还有三种方向。如图：

这个布局并不是专门为了水冷或九块八风冷设计的，所以还要考虑冷排之类的。

右上 pc-绯渚柳-0 最好用水冷，否则电源散热用的是 CPU 的热气。通过观察，也可以发现气流最好是从 CPU 方向到显卡热管方向流动，所以冷排要放在 CPU 方向那一侧充当入风口。不过入风口很明显小于出风口，可能会导致积灰。综合来看也就差不多的样子。
然后再看左侧 pc-绯渚柳-1 。因为是竖着放，有热空气向上的加成，所以冷排可以放在内存条和南桥那一侧增加进风，这样也增大了冷排的可用面积。看起来是没太大散热问题。
最后看右下 pc-绯渚柳-2 的布局。发现其实跟 pc-绯渚柳-1 差不多。不过相比的话缺点是显卡失去了热空气加成，而且用风冷的话上方有电源挡着；优点是冷排的进气有加成了。硬要选一个的话还是不如 pc-绯渚柳-1 ，但是这俩方向应该对最终设计的影响不大。
综合来看，方向最好是选 pc-绯渚柳-1 ，而且这个布局适合水冷。

可以带一个标准 240 冷排，如果是 \(50\ \mathrm{mm}\) 厚的话会导致机箱增加 \(1.68\ \mathrm{L}\) 的体积。

幽靛姬

也是先来思考它的放置方向。

• IO 面板不能放底下。
• 主板不能背朝天。
• 不能主板躺着放，否则显卡的风扇会背朝天。
• 显卡带热管那边不能放底下，否则热气向上会对设备进行一个熏烤。

于是它要么电源那侧在底下，要么 IO 面板在头顶上。如图：

由于这个布局会在显卡对面加个冷排，所以会从那地方进风，往主板上吹。然而主板吹不透，所以被加热后的空气应该从上方再出去。由此观之，这个布局整体的空气流动是从下往上。

思考电源那侧在底下的情况。首先电源的风扇不能背朝天。然后发现机箱头顶上装风扇，显卡的热管能快速冷却。机箱底部也得装风扇，用于主板散热。看起来通风还挺好的。
思考 IO 面板在头顶上的情况。这种情况电源风扇的朝向有两种，但最好是让电源的进风口朝机箱外部，防止在机箱内创造与显卡热管散热方向不同的气流。还能发现这种情况下显卡的散热应该是无法主要依赖于向上的气流。而且下方进气要少一点，防止机箱内气流情况过于复杂。其实跟电源那侧在底下的情况类似了，所以这两种摆放方式的区别应该对最终的设计影响不大。
综上，看起来通风看起来还是可以的。

可以带两个 \(50\ \mathrm{mm}\) 厚的 120 冷排。

酒枯哀罢

思考它的放置方向。

• IO 面板不能放底下。
• 主板不能背朝天。
• 不能主板躺着放，否则显卡的风扇会背朝天。
• 显卡带热管那边不能放底下，否则热气向上会对设备进行一个熏烤。

于是它要么电源那面在底下，要么 IO 面板在头顶上，和幽靛姬类似。如图：

如果它电源那面在底下，那么整体气流应该是上升的。所以电源风扇要和显卡风扇朝一个面，防止电源把机箱底进来的冷气吸走。整体来看气流路径不错，没有什么太大的不合理之处。
如果它 IO 面板在头顶上，那整体气流应该是从电源侧进风，显卡热管侧出风。其实和电源那面在底下的时候方向一样，所以不如顺着热空气上升，让电源那面在底下。
总之，如果电源那面在底下的话，这个布局的气流应该是可以的。但是考虑到这种布局只能用九块八包邮便宜风冷去掉风扇，我对它的散热能力持非常怀疑的态度。

最终结果

我觉得三者各有胜负，让我很难抉择。所以我决定三种都搞搞，看看搞的途中哪个会出问题，或者最后测试一下哪个更好。

设计幽靛姬布局

我觉得幽靛姬是三个布局中的种子选手，所以首先来设计它。

外壳仅仅是用来固定的东西，所以我先把所有的内部设施都考虑到，比如两个 \(50\ \mathrm{mm}\) 厚的 120 冷排，用两个 120 冷排是因为用 240 冷排会导致机箱变宽。
考虑到冷排尺寸跟品牌有很大关系，我先上网搜了搜有哪些冷排。目前来说基本上所有的 CPU 冷头都是铜的，所以就有一个观点是冷排也应该是铜而不能是铝的，才能防止电化学反应。然而我毕竟是上过高中，甚至选过化学的人，知道电化学反应除了铜和铝之外还要有离子载体才能发生。所以我认为只要使用哇哈哈纯净水，电解质含量比较少，那么电化学反应应该也会比较轻微。那么为了验证我的这个观点，我决定这次买铝冷排（说了这么多，其实是因为铜的太贵了）。
除了冷排，还有风扇。经过一番上网搜索，我决定使用零度世家的风尊 T30 来吹冷排，银昕穿甲弹来做进风口，尘雨的玄冥·普做出风口。这几个风扇都是 \(120\ \mathrm{mm} \times 120\ \mathrm{mm} \times 25\ \mathrm{mm}\) 的规格，所以我只对风尊 T30 建了一个模。
大体摆了个位置：

拆装逻辑

因为我不太想为难自己，所以我这里开始思考拆装的便利性。
首先，不难发现，如果要拆开电脑，底部和顶部的风扇是最先拿下来的。那么由于这是一个高级机箱，我这里打算去淘宝上买防止门关得不紧用的磁铁贴片来代替螺丝固定风扇。
拆完风扇，再拆就得拆显卡。拧掉固定螺丝，显卡从上方拿出来。所以显卡不能在上方有支撑，不然拿不出来。
显卡拆完就可以拆水冷。由于冷头在 CPU 上有夹具，所以先拆冷排，但还扯着管在冷头上。所以冷排最好是往上滑出来，这样子可以在保证尽量不把管子扯下来的前提下最大程度让出 CPU 前方的空间，方便伸入螺丝刀拆夹具。
然后还剩电源。因为主板上的电源插口太难拔了，所以拔电源上接的线。电源不适合从上边拿出来，就想办法从底下抠出来。
最后把机箱拆掉，主板就下来了。

可以看到有几个设计难点：

• 磁铁固定风扇。
• 冷排滑动上拆。
• 底下抠电源。
• 拆主板。

确定主要部件的位置

到现在为止，最容易固定位置的是电源。
首先，电源背板应该跟机箱 IO 面板边缘相齐。
然后，电源要留出给芯片组 M.2 固态硬盘的空间，所以最好距离主板 \(21\ \mathrm{mm}\) 。
最后，电源下面距离主板下端 \(13.75\ \mathrm{mm}\) ，能排除电源卡到显卡延长线的公端的可能性。由此就能准确地确定电源的位置。

然后是显卡。
首先，非常显而易见的是显卡的 PCIe 插头必须和主板的插口在水平方向上对齐。
然后，由于 tt 的电源线太硬了，硬得我觉得会把插口弄变形，所以显卡必须要给 CPU 插口留空间，具体是显卡板子上端距离主板上端至少 \(13.85\ \mathrm{mm}\) 为宜。
最后，显卡和主板的距离与 IO 面板那侧的板材侧边的宽度有关，太细的话可能容易弯掉，所以我希望至少要大于 \(8\ \mathrm{mm}\) 。也就是说，显卡板子背面与主板的距离最少为 \(50.95\ \mathrm{mm}\) 。到这里就把显卡的位置基本确定了。

除此之外，主板背面的大铁板也是一个主要部件，主要考虑的是与主板的距离。
我发现主板背面靠近 IO 面板那里因为没有用于固定板材的位置，所以必须要使用折弯工艺。而我觉得这个铁板可以采用 \(1\ \mathrm{mm}\) 的厚度，这就意味着折弯的内径最好是 \(2\ \mathrm{mm}\) ，也就是说 IO 面板距离大铁板最近不得超过 \(2\ \mathrm{mm}\) 。这么看的话，大铁板距离主板背面 \(7\ \mathrm{mm}\) 比较好。
不过在水冷头到货了之后，我发现主板背面的固定板高出主板刚好 \(7\ \mathrm{mm}\) ，所以还是改成 \(8\ \mathrm{mm}\) 好了。

第一次深入设计

到这里，我实在是找不到什么头绪继续设计了。所以我决定大胆采取量变产生质变的方针：不停地随意设计，不断从其中积攒经验、找到规律，直到发现如何进行完美的设计。

设计上风扇部件

上风扇两个是连起来的，还涉及到磁吸拆装等等，所以可以先设计上风扇。

首先考虑到机箱越薄越好，而上风扇部件的宽度在一定范围内影响到机箱的厚度，所以这里我觉得上风扇部件的主结构最好是风扇本身，就不用加板子之类的了。所以两个风扇可以直接连起来。这里我打算用板材做个风扇连接件，两面固定。

之后再思考固定位置。
磁吸固定只有两种方法，一种是面对面固定，一种是转角固定。面对面固定会导致两个面背后多出来一个螺母；转角固定的转角件可以撑出一个空间容纳螺母，而磁铁那面依然需要把螺母打在背面。
由于冷排是竖着插进去的，所以把机箱倒过来的时候可能会滑出来。我就想到一个不错的方法，就是上风扇部件可以从机箱前方水平插进去，由此来防止冷排滑出来。至于上风扇部件，因为本身就比较轻，所以不需要考虑滑出来的问题。

转而设计酒枯哀罢布局

设计到这里的时候工期其实已经很明显不够了，量变产生质变策略大失败！而我在设计幽靛姬的途中突然想到酒枯哀罢布局可以通过外置冷排和水泵来做一个散热强劲的水冷版本，而且设计难度看起来不大，所以我打算放弃战九块八了，试试把这个布局设计出来先用着。
大概想法就是酒枯哀罢依然是那样，只是冷却换成水冷头。而冷排、水泵和水箱则绑到一起，命名为水箱部件。水箱部件和机箱之间通过止水快插连接，使用时把二者连起来，不用的时候就拆开。
这种结构显而易见地降低了设计难度，而且颇具趣味性，我觉得十分不错。

确定主要部件的位置

在设计幽靛姬的时候已经探讨过大部分主要部件的位置了，所以这里也差不多。
不过和幽靛姬不同的是，由于这个布局非常的薄，所以安不了 \(12\ \mathrm{cm}\) 的风扇。我这里又花了很多时间搜索小风扇有哪些好的。最终我觉得 id-cooling 家的风扇不错，买了三把 NO-8010-PWM 。

内部结构

我发现机箱的设计或许跟内部结构也有关，所以这里我选择把内部结构也先全部规划出来。

布线

考虑到这个布局确实很小，如果布线不好很可能会导致多余的线材绞在一起阻碍风道。
途中我发现原厂线太长，不论怎么个摆法都对风道有影响，于是我打算定制线。而网上定制线一般要 \(100\sim 200\) 块钱，看起来有点贵了，所以我打算自己搞，而且由于是我自己搞，所以哪条线长多少都可以随意设计。

于是就遇到了第一个难题：线序。不同厂家的电源的线序不同，不能随便接线。这要求我自己测线序并布线。
而其中最麻烦的要属主板供电线：一头是插在主板上 24pin 的插头，一头是一个 10pin 插头加 18pin 插头，二者用 \(27\) 根粗 16AWG 的电线连接。
接这个线实在是一种煎熬，我就想出了一种办法：可以改变两头的高度，以此方便连接（但是为什么变方便了我还没研究出来，有知道的能告诉我吗）。如图：

可以发现错综复杂的线条有些交织在了一起，于是我又花时间理线。
我的方法是分别给每对电线组合排除交织在一起的位置，之后通过一个暴力枚举程序枚举出最优的电线排列。
这个步骤花了我一个通宵……不过好歹最后是算出来了。

之后的 CPU 供电线和 PCIe 供电线的线序就简单得多，甚至 CPU 供电线只需要把两个头上下颠倒一下就是正确的线序。

总之，在测完线序之后，我需要进行布线。

我先对主板线进行一个简单的布。
这个过程花了我四天的时间，其中有很多煎熬的地方（比如为了布线我甚至学了 FreeCAD 的宏。他的宏录制一言难尽，不会写 python 就没法录制宏，我甚至写了个小 Python 库用来辅助编写宏），我就不细写了，这里只放成果吧。

之后我开始布 CPU 线和 PCIe 线。这个过程耗费了我大量的时间以至于我忘了自己花了多少个星期来干这件事，我觉得跟 FreeCAD 这个软件本身的关系很大，我在此期间一直后悔为什么当初没有选择 SolidWorks 。

走管

我的线还没布完我就开始走管了，因为我不耐烦了。

然而我发现外置冷排反而增加了设计难度。一部分原因是止水快插的体积太大，还有一部分原因是我图便宜买了只有一头止水的快插，又妄图通过复杂的管路弥补这个问题。

更搞笑的问题是，我发现外置冷排并没有减少多少体积——因为水泵和可选的水箱本身厚度就超过了冷排和风扇，所以除非外置冷排有一部分嵌入机箱中，否则酒枯哀罢的厚度跟幽靛姬并没有什么不同。
而嵌入机箱中意味着外置冷排被固定了，那么止水快插的设计就如同画蛇添足，又徒增体积。

放弃！

这种情况下，酒枯哀罢和幽靛姬的唯一区别是电源摆放方向不同，对比就能看出来，酒枯哀罢的电源摆放十分鸡肋，空间利用率很低。

所以，酒枯哀罢或许只适合九块八包邮的小风冷。
但是我在水冷的道路上已经一去不复返了，所以放弃这个布局！

最后给酒枯哀罢布局来个遗照（不过这个装配体插件有问题，大部分外观信息都会丢失，所以模型本来也是黑白的，，，）。

继续设计幽靛姬布局

因为酒枯哀罢和幽靛姬很像，而且我之前也设计了一段时间，所以来继续设计幽靛姬。

酒枯哀罢的设计带来了一些影响。

• 在设计酒枯哀罢的时候，我买了三个小风扇。这风扇不能浪费了，所以幽靛姬的上风扇部件从两个 120 风扇变成了三个 80 风扇。
• 酒枯哀罢采用定制电源线，我也把配套的东西都买了。同样不能浪费，幽靛姬也最好采用定制线了。
• 酒枯哀罢布局设计的完成度很高，或许改成九块八包邮风冷的版本仍然可以一战。而它和幽靛姬布局很像，所以能把零件设计成两个布局通用的就很好。
• 酒枯哀罢布局是因为泵和水箱过厚导致设计失败，所以幽靛姬也最好优先考虑水路。
• 之前的布线简直是一种煎熬！所以我发现一种更好的方法是设计夹层之类的空间，不把线漏在外面，或许能减少布线需求。

考虑水泵位置

水泵位置确实有点难考虑，不过我发现电源的进风口下方空间没有被利用，所以先把电源往下挪挪。挪完发现把前面板音频插座挡住了，所以电源到主板的距离从 \(21\ \mathrm{mm}\) 增加为了 \(23\ \mathrm{mm}\) 。

挪完上方就有空间了，发现刚好能塞进一个水泵，简直美滋滋啊。

水泵看起来刚好能用一个外丝弯头连接到冷排上。

冷排要改成从后面板方向滑出来的。

理线

同样，为了彰显这个机箱的高级，提前理线。

主板线

布局结构原因，我不能改变接口的高度来降低理线难度。
然而工期实在是紧急，我尝试编写新的程序来计算，难度太高。情急之下我人脑计算，用手理了三个小时把线理出来了。

理论上我费这么大劲理线是因为空间受限。然而理完发现或许还可以接受？于是我又来分层，全是冗余，瞬间感觉刚才理那么仔细纯是闲的……

越看越像方便面。

嘛不过理都理了。
最终花了五个小时把线弄出来了。

时间大概主要耗费在给实体改名上，因为我通过让表示同一条线的多个实体具有相同编号来验证最后线序是否正确。

CPU 线

酒枯哀罢和幽靛姬很像，因此之前理的线有一部分可以直接用。

然而到现在，我的工期已经十万分紧急了，甚至这篇文章都没时间写了（所以之后基本没有图了），所以我先干其他的。

PCIe 线

PCIe 线本来是和 CPU 线分开设计的，但是由于工期原因，我只好同时设计他们的线卡子了。

基本来讲，靠近电源部分的线卡子固定在主板电源线的线卡子上。而机箱上部的线卡子，要么固定在前板，要么固定在主板螺丝孔位上。
这实在是没时间不得已而为之，因为这么设计会导致无法单独拆装三种电源线中的某一种。

结构板

顶板

顶板是最简单的结构板了，只需要固定三个 80 风扇，再固定顶板自己就行。
我没时间了，甚至板材可能无法攻丝，所以我之后基本只会使用最简单的螺丝螺帽来固定。
这里我选择在顶板的对角用螺丝固定。

由于顶板有风扇，所以我还设计了很多软垫来尝试减少噪音。

背板

背板是主板后面板那面的结构板。

电源很重，所以为了防止弯曲，我在这里使用 \(3\ \mathrm{mm}\) 的板材，并且在已有的两个 M4 螺丝固定位之外又设计了一个利用主板螺丝位构建的 M3 螺丝固定位。

之后因为显卡要上方往下插，冷排要从后面往前插，我抠出对应的槽。
再把后面板和电源的槽和固定位抠出来，基本结构就成了。

但是发现显卡只靠这种结构没法固定，冷排也可能滑出来，于是在此之上再设计了一块薄一点的板。
，这里也是一样。

上面也设计了显卡压片。

侧板

在排线的时候，考虑到安装的便利以及电源线的固定，我把侧板设计为带个合页，可以像门一样拉开的结构。

所以背板的设计还包含了侧板的固定磁铁螺丝空位，顺着再来设计一下侧板。

首先侧板基本的形状很简单。我发现如果板材高 \(300\ \mathrm{mm}\) 的话刚好能在顶板和底板间留出一些可接受的空间，于是整个板就按照这个规格设计。

之后发现侧板有几个难点：合页部件、磁铁部件、冷排滑动结构和前面板设计。

• 磁铁部件并没有太大的技术难度。
  主要设计的地方是如何通过套管撑起磁铁固定部件，来给固定磁铁的沉头螺丝留出空拧螺母。

• 前面板设计让我思考了很久。最终决定将 USB Type-A 固定在底板风扇前方，将 Type-C 固定在侧板上靠近合页的地方。

• 合页部件是一个难点。
  考虑到合页设计误差、开关最大角度和转动时会不会卡到什么东西等因素，最终我决定侧板先固定到垂直的合页部件，再固定到合页上。
  同时为了容纳合页连接处的突出，合页部件相较于前板要在更内侧的水平面。

• 冷排滑动结构也是一个难点。
  滑动结构由侧板和一个距离侧板 \(1\ \mathrm{mm}\) 的内槽板组成。内槽板和铁板会压住冷排的翅膀，达到只在一个平面内滑动的效果；同时内槽板会卡住风扇的角，防止冷排上下移动。

  具体难点首先在于如何保证侧板和内槽板间有 \(1\ \mathrm{mm}\) 的距离，其次是由于冷排很重，如何将其安全固定。
  为此我设计了四个固定板。其中那个形状和其他三个不同的，是留出了显卡子的空间。

前板

合页的另一半固定在前板上，所以来设计。
不过前板基本上没有太复杂的地方，只需要固定合页，固定线卡子，留出电源按钮就可以。
总之随便就设计完了。

铁侧板

固定主板的板子叫铁侧板。
虽然之前我也管这个东西叫背板，但是不仅已经有板子叫背板了，叫侧板的板子也有了。
这个结构可以说是最简单的。不多细讲了。

底板

底板在拆装里并不重要，所以我就大胆用了一堆螺丝固定。
它的结构也并不复杂，只需要固定风扇和 Type-A 接口就可以。

显卡接头固定件

还有一个微小的细节是我设计了一个显卡延长线接头固定件。

购买其他零件

到这里貌似基本把机箱设计完了，开始凑其他零件。

水冷排

冷排的选择倒是没太有坑，反正贵的一定好呗——但是我买不起贵的。
这里我选择的是欧酷的 120 铝冷排。
不过欧酷是搞工业零件的，听说做工有点刺毛，有人在他家的冷排里发现有油。

风扇

总之我买了一个银欣穿甲弹，两个零度世家风尊 T30 和三个酷凛 80 小风扇。

缓冲软垫的选择

为了防止水泵之类的东西震动太响，我也是设计了缓冲软垫之类的。
但是缓冲软垫的材质有很多种， pve 、 poron 、聚氨酯、橡胶之类的，到底哪个好呢？

我这里去参考了一下键盘的消音材料，我发现：

• poron 应该是减震消音方面最好的；
• 橡胶应该是空间消音方面最好的；
• pve 看起来有点硬，性能大概不是很好；
• eva 比 poron 便宜，但是性能弱一点；
• 聚氨酯则是多用在垫圈上（ poron 是聚氨酯泡棉），这点和橡胶类似。但是我上淘宝搜了很长时间，聚氨酯垫圈的规格好像没有橡胶那么小的；
• 毛毡和海绵听说性能不是很好。

所以我使用 poron 垫子，橡胶垫圈。

本文持续更新中。。。