种花家也算是从事计算机行业工作的,对软硬件也比较了解,差点被这个问题给搞懵了,不过想想却是一个非常有趣的问题,直接给出答案吧,一般的电脑是难以在真空中长时间运行的,但改装后的电脑完全没有问题!
为什么正常电脑必须在大气环境下运行?
大家可能很奇怪,电脑不需要呼吸为什么要在一个大气压环境下运行?确实是这样,电脑根本不要呼吸,但它却需要散热和一定的压力环境,这主要和计算机的各个不见和工作原理导致的!一台电脑大概有如下主要配件:
CPU 硬盘 内存
主板 显卡 电源
风扇 光驱(现在一般都取消了)
机箱一个铁疙瘩我们就不说了!
在这些配件中,CPU、显卡、电源这些看起来似乎可以在真空中工作,但看起来似乎确实可以,但这些设备都必须要有一个散热条件,如果热量无法散发,用不了多久就死机了!散热方式有三种:传导、对流和辐射,没有第四种了!
既然没有空气风冷不行,但很多朋友马上就会指出,水冷不行吗?其实水冷确实可以,对风扇要求降低,甚至可以取消,但问题是真空中没有对流提供散热,会成为一个非常严重的问题,必须要将对流为主的散热改成辐射方式,比如加大散热片,然后涂成黑色,方便散热!
内存和主板不用风扇,可以真空下工作?其实遭遇的还是同样的散热问题,在地表的一个大气下下,会自然形成对流,所以一些热量散发比较小的南桥和北桥芯片,可以不装散热片(有的也会安装),真空中辐射不足以代替对流,所以仍然会遭遇散热问题!
主板和其它元器件能适应真空工作吗?
真空气压几近于零,所以像芯片、电感以及各种电阻和PCB板肯定是没有问题的,问题最大的是电解电容,里面含有电解液,我们都知道电容在工作时都会发热,而在地表一个大气压下,电容的密封要求比在真空中要低得多,因为地表有每平方厘米/一千克的压力维持,所以在真空下电容是很容易爆裂的(老主板上经常看到电容爆裂)
当然将其换成固态电容就没有问题了,液态铝电容介电材料为电解液,而固态电容的介电材料则为导电性高分子材料。因此换一换还是可以用滴!
硬盘能工作在真空下吗?
当前使用的硬盘有两种,一种是机械硬盘,另一种是SSD固态硬盘!前者机械硬盘无法工作在真空中,因为磁头是利用空气动力的方式悬浮在盘片上的!所以在真空中,磁头会因为没有“升力”砸在盘片表面,直接将盘片表面刮伤报废!当然充氦气密封的硬盘不受影响,但却要保证不泄漏,因为压力不一样,密封要求也有差别!
SSD硬盘使用的是存储芯片,只要没有电解电容,就不大会受到影响,不过从种花家拆机的经验来看,表面并没有大的电解电容,即使有也是贴片电容,这种电容大都是多层(积层,叠层)片式陶瓷电容器,因此它可以工作在真空中!
能工作在真空中,并不表示能在太空工作
基本上制造一台在真空中工作的电脑并不难,但如果要制造一台在太空中工作的电脑就有点难了,因为遭遇的最大麻烦不是真空,而是太空中的各种辐射,这些带正电的质子能力超强,无数带正电的质子吸附在设备上,轻则导致设备故障,重则设备击穿导致报废!
在太空环境中,电子器件中的数字和模拟集成电路的辐射效应一般分为总剂量效应(TID)、单粒子效应(SEE)和剂量率(DOES RATE)效应。
总剂量效应:由γ光子、质子和中子照射所引发的氧化层电荷陷阱或位移破坏,包括漏电流增加、MOSFET阈值漂移,以及双极晶体管的增益衰减。
单粒子效应:高能粒子(质子、中子、α粒子和其他重离子)轰击IC电子电路的敏感区引发的。在P-N结两端产生电荷的单粒子效应,可引发软误差、电路闭锁或元件烧毁。单粒子效应中的单粒子翻转(SEU)效应会导致电路节点的逻辑状态翻转。
剂量率效应是由甚高速率的γ或X射线在极短时间内作用于电路,并在整个电路内产生光电流引发的,可导致闭锁、烧毁和轨电压坍塌等破坏。上述情况都会导致芯片损毁!
所以一台电脑如果要在太空中工作的话,必须要对芯片进行加固,而整机也同样需要加固和屏蔽,否则电脑根本不要想在太空工作,几个回合下来就蓝屏死机给你看,再往后就直接无法开机了!很多朋友认为液晶可能无法工作,但据测试,液晶的手机在真空下还能正常运行!
电脑不需要呼吸,为什么不能在真空环境下运行?
有很多电脑爱好者提出这样一个问题:电脑需要呼吸吗?为什么它不能在真空中运行呢?其实,电脑是不需要呼吸的,但一般电脑也不能够在真空中运行,除非在航空航天中所用到的微型计算器可以运行。既然电脑不需要呼吸,为什么一般电脑不能够在真空中运行呢?
01,硬盘大家都知道,电脑分为硬件设施和软件系统,影响电脑在真空中运行的一般都是硬件设施存在缺陷。而在硬件之中最关键的就是电脑的硬盘的,众所周知,硬盘是用来储存文件的,但硬盘还分为机械硬盘和固态硬盘。机械硬盘一般都是比较高级的可移动的硬盘。
在这里机械硬盘是不可以在真空中运行的,原因就是机械硬盘靠的是磁盘的升力吸附在了硬盘表面,而在真空中的磁场一般都是不稳定的,这样极容易出现磁盘脱落无法正常工作的情况。至于固态硬盘,它属于芯片,直接安装在电脑上面,它可以在真空中运行。
02,主板对于电脑主板大家都不陌生,电脑主机的重要组成部分,就是主板了。那么,主板能否在真空中运行呢?其实电脑主板中的大部分元器件都是可以在真空中运行的,最大的麻烦就是电解电容了。我们都知道真空中的压力几乎接近于零,而电解电容的大气压标准是按照地球表面的气压标准来设计的。
如果拿到真空中的话,这种电解电容会由于气压过低而引起破裂甚至发生爆炸。对于这种情况的解决办法就是换电容了,把电解电容换做更高级的固态电容就可以了,因此,将它安装在主板上面,电脑是可以运行的。
03,其他因素在真空中,没有大气压。因此电脑的散热问题非常严重,大家在生活中用到的电视都是靠电脑主机中的小风扇进行散热的,这种散热方式成为对流,除了对流之外还有辐射和传导。那有人就说,可以用辐射和传导来解决这个问题。可是,在真空中会存在有大量的粒子影响你的热辐射,这种方法无疑是行不通的。
还有就是热传导了,可以用吸热材料进行热传导,这种方法在真空中是可以实现的,这就要看吸热材料的比热容了,拿这种材料放在真空中无一事增加了一个包袱,往往会影响工作。但有更高级的新型材料可以帮助电脑散热,但其价格昂贵,普通人无法接受。
综上所述,电脑不会呼吸,但一般的电脑是不能够在真空中运行的。当然,如果把电脑中的一些配件更换或改进之后便能够维持电脑正常工作。以上就是笔者的观点,欢迎您评论补充。