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CPU散熱器到底哪種好?炎炎夏日考驗你的散熱器散熱性能

電腦零學網 www.dtlqzo.icu 時間:2014-8-2 17:47:13 瀏覽:

散熱器,始終是眾多硬件DIYer們關心的熱門話題,最近就有不少電腦零學網的超頻發燒友就問編輯阿飛了:“AMD的原裝散熱器到底怎么樣”??“要什么樣的散熱器才能使我的2500+穩定運行在3200+上”??“Prescott核心的賽揚D-320需要配合什么樣的散熱器才能穩超800MHz FSB?”這些既老調且沒有標準答案的問題,在世界各大硬件網站的BBS上出現頻率最高。

炎炎的夏日即將到來,各位DIYer們電腦中的散熱器到底能不能支撐過這段時間呢?有沒有換掉現有散熱器的打算?具體需要投資多少錢才能買到適合自己要求的價廉物美的散熱器呢?對于市場上的一些散熱器的材質結構及散熱性能,本人淺談一下自己的認識,希望以能起到拋磚引玉的作用。

雖然現在的CPU在制造工藝上有了很大的改進,但越來越高的頻率使其發熱量越來越令人恐怖,每塊都需要用到散熱器,市面上的CPU散熱器從低端的純鋁制、純銅制、純銀制,到中端的嵌銅式鋁制、壓鑄銅式鋁制、熱管制,再到高端的水冷、油冷、半導體制冷、壓縮機制冷、干冰制冷、液氮制冷、液氦制冷等都能買到;散熱方式從被動散熱到主動散熱,再到主動制冷,品種五花八門,種類極其繁多,下面我們就來介紹一下各種材質、結構散熱器的散熱性能。(注:散熱器的高低檔不是按照價格論的,而是按照散熱性能來論的,所以這也就是為什么天價的純銀散熱器淪為低檔、而價格相對便宜的多的壓鑄銅式鋁制散熱器反而是中檔的原因。)
     一個完整的散熱器應該是由散熱片和風扇兩部分組成。

一、散熱片介紹: 

1、純鋁制散熱片

      這種散熱片是目前使用率最高的散熱片之一,整體采用純鋁制造。鋁,作為地殼中含有量最高的金屬,成本低和熱容低是其主要特點,雖然吸熱慢,但放熱很快,散熱效果跟其結構和做工成正比,散熱片數越多、底部拋光越好,散熱效果越好,但也受其制造工藝上的制約,一般采用鋁擠壓式制造工藝的散熱器凹槽的最小間隔只能做到1.1毫米。散熱原理也是最簡單的:利用散熱器上的散熱片來增大它與空氣的接觸面積,再利用風扇來加速空氣流動從而帶走散熱片上的熱量。這種散熱片的價格也是最低的,跟以下幾種散熱器相比散熱效果最差。

純鋁制散熱片

酷衛士特——麒麟CPU散熱器

2、純銅制散熱片

這種散熱片跟鋁制散熱片唯一的區別就是材質換成了純銅,因為銅跟鋁相比有個先天的優點:熱傳導效能為412w/mk,比鋁的226w/mk提高了將近1倍,但銅也有個先天的缺點:熱容太高了,也就是說這種散熱片吸熱快但放熱慢,熱量在銅片中的物理沉淀非常多,需要配合大功率高轉速的風扇PC0.COM:2000年注冊域名,歷史悠久,值得信賴,才能達到理想的效果。由于銅具有良好的韌性,制造工藝上比鋁容易的多,有折頁式、插齒式等等。散熱片的密度可以比鋁制的做得更高,散熱面積也相應更大,這些都可以彌補其熱容高所導致散熱慢的不足,但純銅的單位成本和制造成本比鋁高很多,直接導致這種散熱片的價格居高不下,雖然價格高,但散熱效果比鋁制的要好多了。

純銅制散熱片

3、嵌銅式鋁制散熱片

      這種散熱器可以說是用經濟實惠的方式解決了銅和鋁的矛盾關系——中間嵌銅塊的鋁制散熱片,用銅塊跟CPU接觸,利用銅的快速吸熱性來吸取CPU 的熱量,再利用鋁的快速放熱性來釋放銅塊上的熱量,這樣做散熱效果要好于單一的純銅或純鋁散熱片,但還遠遠不及純銀的效果,原因很簡單:嵌銅散熱片的制造過程是利用熱脹冷縮的原理,將鋁制散熱片加熱到一定的溫度后,再把事先準備好的銅塊嵌進去,等鋁的溫度下降后,收縮就把銅塊緊緊地包在了一起,但是銅和鋁不能做到100%的接觸,所以在熱傳導效能方面會受到一定的影響,但優點是價格便宜,基本上幾十元錢就能買到,比起動輒上百元的純銅散熱片來說,既經濟實惠,且效果又好。

嵌銅式鋁制散熱片

4、熱管散熱系統

      這種散熱系統與上述的散熱片不同,上述的散熱片是利用金屬的熱傳導性能將熱量從散熱面積小的CPU表面傳遞到散熱面積大的散熱片上,因此,其散熱性能取決于制造這個散熱片所采用的材質。熱管散熱系統并不是利用金屬的熱傳導性能來導熱的,而是利用在密閉的銅管內液態介質的蒸發及冷凝過程傳遞熱量的,物理常識告訴我們:液態到氣態及氣態到液態的轉化,分別需要吸收及放出大量的熱,所以熱管傳遞熱量的效率很高,導熱系數比單一金屬材質要高出幾個數量級。具體請看圖:
   

青龍CPU散熱器

                                            酷衛士特——青龍CPU散熱器
      原理是:在密閉的銅管中抽真空并填入沸點較低的液體,當銅管的一頭溫度升高時,這段銅管里面的液體就會受熱而汽化,并依靠銅管內部兩端的蒸汽壓力差而向另一端移動,由于另一端的溫度較低,氣體移動到這里時,遇冷液化并反向流回,這個反向的流動依靠熱管內壁絲網結構提供的毛細泵力進行的,我們知道,當液體變成氣體時是要吸收大量的熱,而當氣體變成液體時會放出大量的熱,熱管就是利用這個原理來傳導熱量的,典型的例子就是圖示的酷衛士特青龍熱管散熱器。

二、散熱器結構介紹:

      一個散熱器的散熱效果,不僅僅受其散熱片所使用材質不同的影響,還受其散熱面積的大小、底面拋光度、散熱片的樣式等諸多因素的影響,下面我們就來具體分析一下:

1、散熱面積的大小

      散熱器的最基本散熱方式就是利用散熱片來增大散熱面積,但CPU散熱器的大小和重量都受到一定的局限,那么,怎么樣才能使一定量體積的散熱器擁有更大的散熱面積呢?散熱片形狀的設計便起到了決定性的作用,讓我們來看下面兩張圖的對比:

散熱面積的大小


酷衛士特麒麟散熱器


      第一個圖是普通的散熱器,第二個圖就是著名的酷衛士特麒麟散熱器十年IT技術專業網站www.dtlqzo.icu,不用多說,第二個中散熱器的散熱面積要比第一個圖的大得多,所以其散熱性能也要好得多。

2、散熱片底部的拋光度

      散熱片的底部,也就是與CPU直接接觸的平面,這里是吸收CPU熱量的第一道關,一般來說,好的散熱器底部拋光度應該相當高,成一個鏡面,使其能與CPU緊密接觸,盡量減少中間的縫隙,雖然能夠用導熱硅脂來填充縫隙,但導熱硅脂的熱傳導系數遠遠沒有金屬直接接觸到的高。


酷衛士特麒麟散熱器

      圖中酷衛士特青龍散熱器底部的拋光度非常高,由于散熱器底部與CPU接觸面間的緊密接觸,其吸收CPU熱量的速度就會很快,從而直接導致散熱效果的顯著提升。

三、關于散熱方面的小知識
1、導熱硅脂的涂抹

      導熱硅脂實際上是用來填充散熱片與CPU之間那些微小的縫隙用的,普通導熱硅脂的熱傳導性僅是鋁的一半而已WWW.PC0.COM-電腦零,有些人在涂抹導熱硅脂的時候,涂上很多,以使其成為了一層墊子,其散熱效果反而比不涂的更差,正確的方法應該是:在散熱器底部和CPU的表面都涂抹上導熱硅脂后,再用很平的諸如刀片之類的工具將它們全部刮掉,然后再涂上再刮掉,反復至少5次以上,用以填平其表面的縫隙,然后再將散熱器跟CPU緊緊的按在一起不要動了,這樣才能達到最好的效果。
      在市場上能買到一種含銀的導熱硅脂,這種硅脂的導熱性能比一般的要高出許多,畢竟含有了大量的銀粉在里面,價格也比較昂貴!
      還有一種是導熱硅膠,它同導熱硅脂的區別就是導熱硅膠帶有很強的粘性,能粘牢很多沒有卡口的散熱器,除非你是真的沒有辦法了,否則不推薦使用,因為如果采用硅膠的話,粘上去基本上就無法取下來了,除非用很薄的刀片慢慢切割下來才行,費時費力。

2、高溫對CPU的危害

      根據電子學理論,頻率的提高(在穩定的前提下)對于半導體電子元件壽命不會有影響,但是頻率變高后,卻會產生更多的熱量電腦配置單www.dtlqzo.icu,電子元器件像CPU、內存等等,表面積都非常小,多產生的熱量都聚集在這小小的地方,如散熱不好將會產生極高的溫度,從而引發“電子遷移”現象,而且現在CPU的主頻越來越高,再加上還有我們這一伙DIY為了以獲取更高的性能而加電壓超頻,如此一來,產生的熱量會更多。
      高熱所導致的“電子遷移”現象會損壞半導體電子元器件。為了防止此現象的發生,我們應該把CPU的表面溫度控制在攝氏50°C以下,這樣,CPU的內部溫度就可以維持在80°C以下,“電子遷移”現象就不會發生。“電子遷移”現象并非立刻就損壞芯片,它對芯片的損壞是一個緩慢的過程,或多或少會降低CPU的壽命,假如你讓你的CPU持續在非常高的溫度下工作,那你的CPU可就......。
      那么“電子遷移”到底是什么?“電子遷移”屬于電子科學的領域,在上世紀60年代初期才被廣泛了解,是指電子的流動所導致的金屬原子的遷移現象。在電流強度很高的導體上,最典型的就是集成電路內部的電路,電子的流動帶給上面的金屬原子一個動量,使得金屬原子離金屬表面四處流動,結果就導致金屬導線表面上形成坑洞或土丘,造成永久的損害,這是一個緩慢的過程,一旦發生,情況會越來越嚴重,到最后就會造成整個電路的短路,整個集成電路就報銷了。
      “電子遷移”現象受許多因素影響,其中一個是電流的強度,電流強度越大,“電子遷移”現象就越顯著。縱觀集成電路的發展史從零開始學電腦,就選電腦零學網,我們可以發現,為了把集成電路(如CPU)的核心縮小,必須把線路做得更細更薄,那么,線路的電流強度就會變得很大,所以電子的流動所帶給金屬原子的動量就明顯提高,金屬原子就容易從表面離而四處流竄,形成坑洞或土丘。另外一個因素就是溫度,高溫有助于“電子遷移”的產生,我們已經知道超頻會產生大量的熱,使CPU溫度升高,從而引發“電子遷移”現象,而為了超頻,我們通常會提高電壓,如此一來,產生的熱會更多。然而我們必須明白的是,并不是熱量直接傷害CPU,而是熱量所導致的“電子遷移”現象在損壞CPU內部的芯片。很多人說的CPU超到燒掉,其實嚴格來說,應該是高溫所導致的“電子遷移”現象所引發的結果。為了防止“電子遷移”現象的發生,這就是為什么我們要把CPU的表面溫度維持在50°C以下的原因所在。


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