如何配置機殼風扇？Q500L機殼散熱測試

文長圖多，可以直接看影片懶人包

MasterBox Q500L是酷碼在2019上半年推出的迷你ATX機殼，有著高度模組化的設計，在機殼的上、下、以及前面板都開滿了鎖孔；Q500L基於酷碼在2018上半年推出的MasterBox Q300L M-ATX機殼，把原本在Q300L中下置的電供移動到前置，達成在不改變機殼大小的情況下，可以在M-ATX尺寸的機殼中容納全尺寸的ATX主機版，使Q500L成為目前市面上最小的ATX機殼之一。

但把電源供應器移到機殼的前方放置也帶來了散熱上的缺點，前置的電供無論是放在上方還是下方，都會擋到CPU或顯卡的風道，而且雖然機殼三面都有大量孔洞，但是為了配合模組化可以鎖螺絲的設計，洞的大小都不大，導致機殼這三面其實都只有大約15%的面積可以通風[1]，再加上只有約1公分高的腳座導致機殼難以從底部進氣，因此Q500L的散熱能力是很差的[2]。

不過Q500L的模組化設計，不只讓電供位置可以自由移動、機殼的上下和前面版各處也都可以鎖風扇、連機殼的腳座都可以在三面移動，所以我們可以組合各種風扇位置和機殼擺向配置出多樣化的風道設計，想看詳細的安裝過程可以參考我的開箱影片[3]；在接下來的內容中我們會專注於討論各種風道配置在Q500L中的散熱效果。

我在以下測試中使用的CPU是AMD的Ryzen7 1700並超頻至3.8GHz、1.38V，散熱器用利民的AS 120 RGB塔散和隨附的TF7散熱膏，顯卡則是用ASUS的EX RX570 8G原廠設定，其他零件包括ASUS Prime X370-Pro、美光Ballistix Sport LT DDR4-3000 8G*2、Leadex Gold 650W；測試時會蓋上所有濾網，且機殼風扇除了Q500L附的1200 RPM風扇外，還有外加三顆酷碼的MF 120R RGB風扇並設定在70℃以上時以2000 RPM全速運轉。

每次測試都是在25℃房間中的同一位置用Prime95的small fft CPU torture test、再加上用FurMark進行1080p的GPU stress test，燒機30分鐘以上並全程使用HWiNFO64紀錄所有的數據以進行後續分析。

二.CPU數據分析

以裸測的數據為例，CPU的溫度在1700秒時達到最高溫75.5℃，之後又稍微往下掉到74.8℃，造成此現象的原因可以從CPU消耗的瓦數看出，在1100~1700秒時CPU消耗的瓦數從130W升到了140W，多出的10瓦導致了溫度的提升。

CPU消耗瓦數變化的原因與硬體的關係似乎不大，因為在測試的全程中CPU八個核心的頻率都維持在3791.8GHz沒有變化，CPU電壓也都維持在1.428~1.45V之間，所以我推測CPU耗能的變化是使用的燒機軟體造成的。

從我所有其他的測試結果可以發現，這種CPU消耗瓦數的變化是有規律且可以重現的，在每種測試中CPU消耗的瓦數幾乎都是相同的，只有因為CPU溫度不同造成的power leakage導致CPU消耗瓦數的小幅變化；這個結果也間接證明了瓦數變化是軟體因素，而且各個測試之間的數據是可以比較的，在比較時會使用CPU在140W時達到的最高溫。

三.GPU數據分析

裸測的GPU溫度先是上升到71℃後下降穩定在69℃，但全程的耗電都穩定的維持在120W上下，所以可以推論裸測時溫度的異常變化不是被耗能的變化所影響的。

裸測時GPU頻率也維持在1150MHz左右，但從風扇轉速的變化可以看出原廠的GPU設定會依據溫度調整風扇轉速，在之後的測試中需要排除這個變因。

把所有其他測試的結果加入後可以發現，GPU風扇轉速變化的問題只有在裸測時會出現，其他所有測試的GPU風扇轉速最後都穩定的維持在2300RPM，因此就算是在原廠設定下，其他測試的GPU溫度還是可以直接拿來比較的。

我第一個測試的風扇配置是正擺的機殼、PSU在前面板下半、三顆MF120R風扇分別放在機殼前方和下方進氣，並且保留原廠的後風扇在原位置。

但在燒機約1500秒、CPU耗電量還在140W時，CPU溫度就高達92.3℃，且因為AMD並沒有過熱降頻的機制，接下來電腦就當機了，數據也停在了1500秒處。

我推測過熱的原因是原廠後風扇的散熱能力不足，因此把前面板的MF120R和原廠風扇對調位置測試，結果真的解決了過熱當機的問題。

從比較圖中可以看到風扇對調後的CPU溫度最高90℃，並且一直到測試結束都沒有當機，證明了把原廠後風扇換成MF120R可以改善散熱效果，因此接下來的其他測試也都會以MF120R作為後風扇使用。

我們先來看機殼正擺的測試結果，也就是常見的CPU在上、GPU在下、PSU在前的機殼位置，其中又可以分為PSU在前面板上半和下半的兩種配置。

機殼正擺、PSU在下的情況我共測試了四種風扇配置，分別為兩個MF120R風扇都放在機殼下方進氣、兩個MF120R風扇都放在機殼上方排氣、兩個MF120R風扇都放在機殼上方進氣、以及兩個MF120R風扇分別放在機殼下方進氣和上方排氣，另外一個前面板的原廠扇和MF120R後風扇在三種配置下的位置都不變。

結果兩風扇在上方進氣配置在測試結束前CPU的溫度就達到了93.5℃並當機，而另外三種配置無論是CPU還是GPU的溫度，兩風扇在上方排氣的效果(86.3℃、73℃)都優於1上1下(87.8℃、78℃)，且兩風扇在下方進氣的效果最差(90℃、82℃)，由此可以推論在機殼正擺的情況下排氣的散熱效果遠比進氣好。

有鑑於前面機殼正擺PSU在下時的測試結果，在測試PSU在前面板上半的配置時我就不進行兩個風扇都放在機殼下方進氣的測試，只進行兩個MF120R風扇都放在機殼上方排氣、以及兩個MF120R風扇分別放在機殼下方進氣和上方排氣兩種配置的測試。

機殼正擺、PSU在上的測試結果無論是CPU還是GPU的溫度，兩風扇在上方排氣的效果(87.3℃、71℃)都優於1上1下(89.8℃、76℃)，與PSU在下半的結果一致；不過PSU在上時CPU的溫度都高於同樣配置PSU在下的溫度1~2℃，而GPU則恰好相反，PSU在上時GPU的溫度都低於同樣配置PSU在下的溫度2℃。

接下來是機殼倒置的測試結果，也就是與常見相反的CPU在下、GPU在上的機殼位置，PSU一樣在前面板，也可以分為PSU在前面板上半和下半的兩種配置。

機殼倒置、PSU在上的情況我進行了兩個MF120R風扇都放在機殼下方進氣、兩個MF120R風扇都放在機殼上方排氣、以及雖然在正擺效果不佳，但在此情況可以配合GPU方向的兩個MF120R風扇在機殼上方進氣，三種配置的測試。

結果發現在機殼倒置、PSU在上、2風扇上置排氣的情況下，CPU溫度達到目前測試以來的最低溫83.3℃，但在另外兩種風扇進氣的配置下，CPU的溫度都相當的高；而在機殼倒置的情況下，無論何種風扇配置下的GPU溫度都在相對高溫的80℃以上，說明機殼倒置、PSU在上的配置有CPU良好散熱的潛力，但對GPU的散熱非常不友善。

基於前面機殼倒置PSU在上的測試的結果，在進行PSU在下的測試時我就使用不兩風扇同時進氣的配置，而是使用一上一下的配置，並把原廠扇與底部風扇對調位置、再加上兩風扇在上排氣時前面板原廠扇排、進氣兩種方向，共三種配置做測試。

機殼倒置、PSU在下時兩風扇在上排氣的兩種結果十分接近，前風扇進氣的效果較好，不過還是比不上PSU上置時兩風扇在上排氣的效果，至於1上1下的配置雖然可以降低GPU的溫度，但也會使CPU溫度上升，綜合的散熱效果比不過正擺的配置法。

因為PSU在此機殼是直立鎖在前面板上的，所以可以選擇要從前面板進氣或從機殼內進氣，而PSU安裝在GPU旁時也許從機殼內進氣可以協助GPU散熱，因此我從正、反的機殼擺向中各取出一個效果較好(兩風扇向上排氣)的配置來測試PSU的進氣方向會如何影響散熱效果。

結果發現PSU從機殼內進氣，無論CPU還是GPU溫度都較同樣配置但從外進氣還要高一點，說明Q500L機殼的PSU從內進氣對其內部零件的散熱效果是沒有幫助的。

最後一種測試的機殼擺向是機殼直立，也就是讓前面板朝下、後面板朝上的機殼擺法，可以分為PSU在原本前面板CPU側和GPU側的兩種配置；如此擺放Q500L可以達到一定程度的垂直風道效果，原本的下面板也能有更多的呼吸空間。

機殼直立、PSU在GPU側的情況下，我基於前面測試的結果，以負壓差為原則進行了三種風扇配置的測試，分別為兩個MF120R風扇都放在機殼CPU側排氣、兩個MF120R風扇都放在機殼GPU側排氣、以及GPU側排氣，CPU側進氣；在三種配置下原廠扇都放在下方或CPU側進氣。

在機殼直立、PSU在GPU側的三種配置中，CPU的溫度都相當的低；其中以2風扇在GPU側排氣的83.0℃最低，甚至低於在倒置機殼的紀錄，不過在這個情況下GPU的溫度是很高的81℃；2風扇在CPU側排氣的配置則可以最好的兼顧CPU和GPU的溫度，兩者分別為85℃和72℃。

因兩風扇在GPU側排氣配置的GPU溫度太高，而機殼直立、PSU在CPU側的配置相較於PSU在GPU側的配置對CPU散熱也比較不利，所以在這邊我就只進行了兩風扇在CPU側排氣、以及CPU側排氣，GPU側進氣的兩種風扇配置；在兩種配置中原廠扇都是放在GPU側進氣。

機殼直立、PSU在GPU側的測試結果又再次的證明了雖然從GPU側進氣相比從CPU側排氣的配置對GPU散熱有小幅度的幫助，但負壓差的配置相較正壓配置的CPU溫度要低得多，整體來說還是負壓差的風扇配置比較適合Q500L。

雖然Q500L在機殼正擺和倒置的情況下只能向上排氣，不過在機殼直立的情況下則可以選擇往機殼內、外排氣，因此我從機殼直立、PSU在GPU和CPU側中各取一個較好的配置來測試PSU向內排氣的影響。

結果發現無論PSU在GPU側還是在CPU側，PSU向內排氣都會使CPU的溫度升高，在大部分的情況下只有在PSU向內排氣都對散沒有幫助；只有當PSU在CPU側向內排氣，也就是向GPU的方向排氣時可以降低GPU的溫度。

我使用裸測的CPU溫度75.5℃、GPU溫度69℃作為基準點，比較Q500L機殼各種風道配置的CPU及GPU溫度與裸測的差值，並繪製出長條圖，溫度差愈多表示溫度較裸測高愈多。

從以CPU溫度排序的長條圖中可以看出，溫度最低的幾種風道配置多是Q500L機殼直立或倒置、並把前後面板外的兩顆風扇都放在GPU側排氣，但這些配置的GPU溫度都相當的高；CPU溫度最高的幾種配置則都是正壓配置，除了前面板外至少還有一個風扇在進氣。

而在以GPU溫度排序的長條圖中，我們可以發現GPU溫度最低的幾種配置多是Q500L機殼正擺或直立、並把前後面板外的兩顆風扇都放在CPU側排氣；而GPU溫度最高的配置除了兩顆風扇放在GPU側排氣的配置，還有兩顆MF120R風扇進氣的正壓配置。

最後就是以CPU和GPU溫度加總排序的綜合長條圖了，綜合溫度最低的幾種配置和GPU溫度最低的幾種配置十分類似，都是機殼正擺或直立、並把前後面板外的兩顆風扇都放在CPU側排氣的配置。

第一名是機殼直立、PSU在GPU側的配置，而第二和三名則是機殼正擺、PSU位置不同的兩種配置，其中PSU在上的配置CPU溫度較PSU在下高了1℃，不過GPU溫度則低了2℃；因此如果不想直立使用Q500L的話，就可以依自己的散熱需求選擇要用哪種正擺的配置。

整個測試的過程經歷了十天，雖然所有測試全程都有用溫度計確保室溫在25℃左右，不過因為使用的溫度計本身並不是非常精確，還是可能有±1℃的溫度誤差；所有的測試雖然都會進行30分鐘以上確保溫度達到穩定值，不過因為時間問題所以我都只有進行過一次測試，與前面提到的室溫問題都會使不同測試間的誤差變大，是在比較結果時需要注意的地方。

最後，這些不同風道配置測試都是都是在同一套硬體設備及設定下進行的(尤其是Q500L機殼)，測試的結果並不一定能套用到其他系統上，還請各位在參考本文結論時多留意。

[1] "Fixing" Another Cooler Master Case: Drilling the Q500L for Airflow:

[2] Cooler Master Q500L Case Review: https://www.gamersnexus.net/hwreviews/3461-cooler-master-q500l-case-review-needs-work

[3] Q500L機殼、AS120塔散、MF120R RGB 開箱、安裝、散熱測試: