部署小型強固型電腦不代表您需要犧牲效能來換取輕巧的工業運算解決方案。這篇文章將為您提供選擇最適合您工作負載的小型強固型電腦所需的一切資訊。我們將解釋您需要了解的有關小型強固型電腦 (SFF) 的所有內容，並為您提供最佳購買來源。
什麼是小型強固型電腦？
小型強固型電腦，顧名思義，是一種體積小巧的強固型工業電腦，佔用的空間比一般桌上型電腦更少。小型強固型電腦的設計與製造都將堅固性納入考量，能夠在世界上最惡劣、最不穩定的環境中部署。小型強固型電腦的堅固性使其能夠承受頻繁的衝擊、振動、極端溫度、灰塵、碎屑和水。
此外，小型強固型電腦的顯著特點是其輕巧的尺寸，使其能夠在狹小、空間受限的環境中部署。小型強固型電腦可以部署在無法容納一般桌上型電腦的環境中。過去，部署小型強固型電腦意味著犧牲效能；然而，隨著處理器技術的進步，您可以從小型運算解決方案中獲得與功能齊全的桌上型電腦相同的效能，但佔用空間更小。
什麼符合小型強固型電腦的資格？
小型尺寸 (SFF) 是一個術語，指在特定領域中尺寸較小的設備。小型尺寸設備通常比一般全尺寸設備佔用更小的空間。目前沒有特定的規則定義什麼是小型強固型電腦。話雖如此，強固型小型尺寸電腦在尺寸上遠小於一般桌上型電腦。
簡而言之，它們是桌上型電腦的微型化版本，並經過加固，可部署在不適合一般桌上型電腦的惡劣環境中。儘管強固型小型尺寸電腦比桌上型電腦小，但它們不犧牲效能或功能。Premio 提供 BCO-1000 系列強固型 SFF 電腦，其尺寸小巧到可以放在手掌中，尺寸為 140 公釐（寬）x 101 公釐（深）x 30 公釐（高）。
如何選擇小型強固型電腦？
以下是一些協助您選擇最佳小型強固型電腦的提示：
1. 選擇正確的處理器 (CPU)
CPU 是每個小型強固型電腦的主要組成部分，因為它負責執行電腦系統的所有運算任務。選擇能夠處理您希望它執行的工作負載和任務的處理器至關重要。
許多 OEM 在為小型電腦配備處理器時偷工減料，因為這會降低系統成本。然而，當電腦配備的處理器不足以應對最終用戶希望執行的任務時，將導致效能遲緩，減慢最終用戶的工作流程，通常會導致有害的停機時間。
工作負載
為了為您的工作負載和任務選擇合適的 CPU，您應該首先考慮您計劃如何使用該系統。假設您希望它執行資料遙測和車輛遠端監控等任務。在這種情況下，您可以為系統配備低功耗但高效能的處理器，例如 Intel® Celeron® J1900 CPU。然而，假設您需要一個能夠執行複雜且要求嚴苛的工作負載的系統，例如推論分析和 AI 邊緣運算。在這種情況下，您將需要選擇一個更強大和堅固的選項，例如 Intel® Core® i3、i5 和 i7 處理器，這些處理器非常強大。
SoC (系統單晶片) 與插槽式電腦
對於需要低功耗小型電腦的使用者，他們應該考慮 SoC（系統單晶片）電腦，它將電腦的所有組件整合在單一基板上。例如，您會發現 SoC 配備了 CPU 核心和整合式顯示卡 GPU，全部整合在單一晶片上。SoC 傾向於低功耗，使其非常適合入門級、簡單的工作負載，這些工作負載不需要太多的運算能力。SoC 確保了功耗和效能的平衡。例如，許多小型電腦使用 SoC 處理器，其 TDP 範圍從 7 到 15W，在小型矽封裝中提供了令人難以置信的效能。
另一方面，如果您的工作負載需要更大的功率，您應該考慮插槽式 CPU 系統的選項。插槽式 CPU 系統比 SoC 提供更優異的效能，因為這類處理器通常擁有更多核心、更高速度，因此能夠在比 SoC 電腦更高的溫度下運作。但是，選擇插槽式處理器時，功耗自然會增加，並且需要強大的被動或主動散熱解決方案。儘管如此，SoC 在工業工作負載中仍佔有一席之地，這歸功於其緊湊的尺寸和高效的功耗，為需要低功耗的工業應用和物聯網部署提供了靈活性。
一旦您知道您的迷你電腦要執行哪些任務和工作負載，您就應該具備一些關於處理器如何影響系統效能的知識。了解時脈速度和核心數量如何影響系統效能對於選擇適當的迷你強固型電腦至關重要。
CPU 核心數
現代處理器通常配備多個核心。每個 CPU 核心都扮演額外處理器的角色，使 CPU 能夠同時處理多個指令。有些工業應用比其他應用更能利用多個核心。核心數量確實可以大幅提升能夠同時利用多個核心的應用程式的效能。例如，機器學習和深度學習演算法通常受益於核心數量的增加，使具有更多核心的電腦系統能夠更快地完成 CPU 密集型工作負載。
在為您的迷你電腦選擇處理器時，您應該考慮您希望在系統中使用的處理器的頻率。CPU 頻率或時脈速度是指 CPU 每秒可以執行的週期數；頻率越高，您的電腦系統的效能就越快。現代處理器每秒能夠執行數十億個週期，因此處理器時脈速度以 GHz（千兆赫）為單位測量。通常，您希望時脈速度越高越好，因為這意味著系統將更快且表現更好。
Intel 處理器提供的功能
以下是一些在配備 Intel® Core® 處理器的小型堅固型電腦中可以找到的功能：
Intel Turbo Boost 技術
Intel Turbo Boost 技術允許處理器增加一個或所有核心的頻率，以提高 CPU 在單執行緒和多執行緒應用程式中的效能。
Intel 超執行緒技術
Intel 超執行緒技術是 Intel 自有的多執行緒技術，可改善運算平行化，使處理器在每個時脈週期執行更多運算。
Intel vPro 管理
Intel Core i3、i5 和 i7 處理器配備 Intel vPro，可讓組織遠端管理配備這些處理器的系統，無論系統是否開機/關機或是否安裝了作業系統。vPro 允許組織安裝軟體更新並排除系統故障，而無需實際前往系統位置。
（圖片來源：Intel）
2. 考慮環境
選擇用於部署的工業電腦時，您應該考慮其將置於的環境。如果您部署電腦的環境經常暴露於衝擊、振動、灰塵、污垢和/或極端溫度，您應該考慮部署小型強固型電腦。小型強固型電腦專為在這些不穩定條件下部署而設計和製造。另一方面，一般桌上型電腦並非為承受此類環境的部署而建造。
強固型小型電腦能夠在惡劣環境中部署，因為它們採用強固型無纜線和無風扇設計。透過從強固型小型電腦中移除風扇和通風孔，工業 PC 製造商已經消除了灰塵和碎屑進入系統，導致敏感內部組件損壞的可能性。
此外，從工業運算系統中移除所有電纜消除了電纜從連接處鬆脫的可能性，導致系統無法運作。因此，無風扇和無電纜設計帶來了更可靠、更耐用的小型運算解決方案。
此外，小型強固型電腦能夠在極端環境中生存，這歸功於其由鋁和鋼製成的外殼，為敏感的內部組件提供保護。此外，外殼使得清潔電腦外部變得容易，同時防止系統在暴露於水和污垢時腐蝕和劣化。
話雖如此，小型強固型電腦具有不同程度的防塵和防水保護。例如，Premio 強固型小型電腦提供一定程度的防塵保護。然而，對於需要額外防塵和防水保護的使用者，Premio 提供多種具有 IP65 和 IP69K 等級的小型運算解決方案，例如 WCO 系列。
在 Premio，我們了解停機時間會讓企業付出高昂代價，尤其是在全天候運作的製造設施中部署小型工業 PC 時。因此，部署保證 24/7 穩定運作、停機時間最短的小型強固型電腦。所有系統在出貨給客戶之前都經過壓力測試，確保它們開箱即可穩定運作。
3. 選擇合適的散熱解決方案
電腦越小，散熱就越困難。小型強固型電腦透過散熱片進行被動散熱。系統中已完全移除風扇。取而代之的是，散熱片用於將熱量從內部發熱組件傳導至電腦外殼，然後外殼將熱量散發到系統周圍的空氣中。系統外殼配有散熱片，可增加設備的表面積，提供更大的散熱能力。散熱片能夠透過一種稱為熱傳導的過程來冷卻內部組件，熱量從發熱組件傳導至電腦外殼較冷的部位，然後將熱量散發到系統周圍的空氣中。
4. 選擇適量的 RAM
RAM（隨機存取記憶體）是任何小型強固型電腦的關鍵要求。您為系統增加的 RAM 越多，系統的反應速度就越快。小型強固型電腦使用 RAM 進行短期資料儲存。然而，RAM 與硬碟或固態硬碟不同，因為 RAM 在系統關機時會重置，而 HDD 或 SSD 上的資料可以無限期儲存。隨機存取記憶體是揮發性的，這意味著它只能在通電時儲存資料；一旦斷電，資料就會被清除。
RAM 的主要目的是儲存您的電腦需要快速存取的資料。例如，如果您正在執行應用程式，該應用程式會載入到 RAM 中，以便電腦系統可以快速從中檢索所需的資料。工業應用程式可以讀取和寫入 RAM 中的資料，因為它比從 SSD 或 HDD 存取資料快得多。您為系統增加的 RAM 越多，應用程式可以儲存到 RAM 中的資料就越多，並且您可以同時執行的應用程式也越多。因此，如果您想執行多個應用程式，增加更多的 RAM 記憶體將使您的迷你電腦解決方案受益。
5. 考慮儲存裝置
小型強固型電腦可以配備 HDD（硬碟）和/或 SSD（固態硬碟）。此外，SFF 強固型電腦可以配置 NVMe SSD，這是一種速度極快的儲存裝置，讀取速度高達 3,500 MB/s，寫入速度高達 2,500 MB/s。假設您想打造一款超強固型小型電腦。在這種情況下，您應該使用 SSD 配置您的系統，因為它們將資料儲存在矽晶片上，其可靠性遠超將資料儲存在旋轉金屬盤片上的硬碟。話雖如此，我們理解有些人可能希望使用硬碟配置他們的系統，因為硬碟通常比 SSD 便宜且提供更大的儲存空間。話雖如此，對於最堅固的電腦，您應該使用 SSD 配置您的系統，以提高可靠性和堅固性。
6. 有線與無線連接
小型強固型運算解決方案配備多種有線和無線連線選項。對於有線連線，強固型電腦至少配備 2 個支援 Wake-on-LAN 和 PXE 的 GbE RJ45 埠。此外，某些型號的小型強固型電腦可擴充額外的 RJ45 和 M12 連接器乙太網路埠，支援 PoE+ (IEEE 802.3at)，可透過單一纜線提供電源和乙太網路。
此外，如果無法使用有線連接，小型強固型電腦仍然可以連接到網際網路，因為它們配備了包括 4G、LTE 和 5G 在內的蜂窩連接選項。4G 的理論速度最高可達 100 Mbps，而 5G 的理論速度最高可達 10 Gbps，提供閃電般的資料傳輸速度。蜂窩連接對於不總是提供穩定網際網路連接的遠端部署極為重要。
此外，強固型小型電腦配備了藍牙連接功能，這是一種輕巧的技術，可為低功耗設備提供快速直接的連接。儘管藍牙不具備 Wi-Fi 提供的速度和範圍，但它確實提供了可靠的一對一和多對多連接。
7. 寬電壓與電源保護
堅固型小型電腦配備寬廣的輸入電壓，可讓堅固型電腦系統在 9 至 50 伏特直流電的電壓範圍內運行，增加了與不同電源輸入情境的兼容性。除了與不同電源輸入情境兼容外，堅固型小型電腦還配備過電壓保護、突波保護和反極性保護。
過電壓保護功能會在系統感應到電壓超過預設水平時切斷系統電源，以保護敏感的內部組件。
突波保護功能可保護電腦系統免受電湧的影響。當系統偵測到電湧時，系統會將電流導向地面，以避免損壞設備上的敏感電子元件。
最後，小型強固型電腦配備反向極性保護，確保在電源極性反轉時，系統不會損壞。當系統偵測到極性反轉時，它會切斷系統電源，以防止敏感組件受到損壞。
所有這些功能都是工業級運算解決方案獨有的，它們在關鍵任務企業部署中要求可靠性和效能。
8. 靈活的 I/O
小型強固型電腦配備豐富的 I/O 和彈性的 PCIe 擴充功能。豐富的 I/O 連接埠支援新技術和 IoT 設備，以及利用 COM 和序列埠的舊技術。例如，強固型 SFF 電腦配備 USB 3.1 Gen 2 連接埠，資料傳輸速度高達 10Gbps、COM 連接埠和 RJ45 乙太網路連接埠。對於需要額外連接埠的組織和企業，SFF 強固型電腦可以配備子卡，將乙太網路連接埠數量增加到最多六個乙太網路連接埠，以滿足在多個 RJ45 和 M12 鎖定連接器中需要乙太網路連接的 IoT 部署。RJ45 和 M12 鎖定連接器均可透過單一乙太網路線提供 PoE+ (IEEE 802.3at) 以傳輸資料和電力。小型強固型電腦豐富的 I/O 非常適合智慧販賣機、資訊站機器、智慧農業、安全、監控和邊緣 IoT 等應用。
9. 作業系統 (OS)
在選擇小型堅固型電腦時，作業系統通常在選購過程中會被忽略，並且幾乎總是在客戶收到系統後才被考慮。然而，測試SFF堅固型系統的所有部分以確保它們可以協同工作而不會引起任何相容性問題，這一點至關重要。因此，我們與客戶非常努力地合作，以確保電腦開箱即可完美運作。
思考小型化
小型堅固型電腦雖然尺寸比普通消費級桌上型電腦小，但這並不意味著您在效能或功能上有所妥協。SFF堅固型電腦配備了所有最新技術，包括英特爾提供的最新處理器，以及最新的SSD解決方案，可在小巧的體積下實現超快的效能。
常見問題 (FAQs)
1. 小型堅固型電腦是什麼意思？
「小型堅固型電腦」一詞用於指代尺寸小巧，足以安裝在狹窄緊湊空間的迷你堅固型工業級電腦。SFF堅固型電腦是完整的工業級電腦，其運作和性能與全尺寸桌上型電腦一樣出色。小型堅固型電腦透過散熱片進行被動散熱。被動散熱技術使Premio等公司能夠設計和製造小型緊湊型電腦。
2. 我可以在哪裡購買小型堅固型電腦？
您可以從Premio等公司購買小型堅固型電腦。Premio在美國設計和製造工業級小型電腦已有30多年的歷史。
3. SFF堅固型電腦如何散熱？
SFF堅固型電腦透過散熱片進行散熱，散熱片用於將熱量從內部發熱元件傳導到電腦的外殼，然後外殼再將熱量散發到電腦周圍的空氣中。此外，在電腦外殼上增加了散熱鰭片以增加散熱面積。
4. GPU 可以安裝在 SFF 堅固型電腦中嗎？
是的，某些SFF堅固型電腦可以安裝GPU；但是，這些系統分為兩個隔間，一個用於CPU和其他內部組件，另一個隔間用於提供空氣冷卻的GPU，因為GPU產生的熱量通常過多，無法被動散熱。