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科普講堂—CPU散熱器
點擊次數:79 更新時間:2023-11-03

  在講解這部分內容之前,我們還是先要理解散熱器的工作原理。所有跟溫度有關的配件或產品(例如空調、冰箱等)都遵循下圖所示的工作模型:

  對CPU散熱器來講,熱源就是CPU,冷媒在吸收CPU散發的熱量之后就會依靠熱運動移動到放熱端將熱量釋放,冷卻之后就會回流至熱源附近,然后繼續吸熱運動,形成一個完整的循環。

  CPU散熱器分類

  散熱器和其他部分電腦配件雷同,根據不同的分類方式也可以分成多個類別,按照冷媒的種類我們可以把他們分成水冷和風冷兩大類別。水冷可以分為一體式水冷和分體式水冷;而風冷根據不同的分類標準可以分為有熱管和無熱管、塔式和下壓式等類型。

  水冷

  水冷散熱器想必PC玩家都不會陌生,這是一種以冷卻液作為介質的散熱器形式,通常我們可以根據安裝方式分為一體式水冷和分體式水冷兩種類型。

  上圖中的一體式水冷散熱器是普通用戶各大電商網站上就能輕松買到的產品,主要結構由冷頭、冷排和風扇三部分組成。冷頭負責吸收CPU散發出來的熱量,冷頭中的水泵負責提供冷液流動的動力;冷排負責將冷液吸收的熱量散發到機箱之外;風扇負責加速冷排散熱的空氣流動速度,提高散熱效率。這里要插一句關于冷排規格的知識,通常我們會把能裝一枚12cm風扇的冷排稱為120冷排,能裝兩枚12cm風扇的冷排稱為240冷排,以此類推,上圖的水冷散熱器就屬于360冷排。

  一體式水冷通常是追求顏值的玩家**散熱器類型,但是這種跟風式購買是完全錯誤的。一體式水冷的高利潤是促使水冷廠商不斷營銷的根本原因,同等售價下一體式水冷的散熱效率、噪音控制、壽命長度、安全風險都遠不及與之相匹配的風冷產品,入門用戶切忌盲目跟風購買一體式水冷產品。

  上圖示意的分體式水冷是發燒級用戶或是不在乎預算的玩家所能接觸的水冷形式。受成本影響,分體水冷在顏值、散熱效率等方面都是非常霸道的存在。因為分體式水冷還有為顯卡提供水冷散熱的加成,所以存在價值就更加明顯。分體式水冷也由冷頭、水泵、水管、冷排這幾部分組成,我們暫不贅述。

  風冷

  風冷散熱器雖然可以分為無熱管和有熱管兩種,下文我們就對這兩種不同構造形式的散熱器進行簡單的講解。

  無熱管風冷散熱器

  這類散熱器完全依靠金屬和空氣流動導熱,效率很低,噪音方面也不能讓人滿意。除了一些追求極限空間壓榨的場合,大部分情況下根本壓不住CPU的溫度。不客氣地說,這類散熱器的散熱能力還不如CPU自帶的散熱器。

  有熱管散熱器利用熱管和密封在其中的冷媒進行熱傳遞,一般由底座、熱管、鰭片、風扇四部分組成。可以根據風扇風向分為下壓式和塔式兩種。

  下壓式

  下壓式散熱器顧名思義,是指風扇位于散熱器頂部與主板平行,空氣由上往下運動的散熱器種類。空氣經過風扇、鰭片之后被主板阻擋,開始向四周擴散。

  下壓式結構的優勢非常明顯:1.高度低,可以適用各種空間比較狹小的機箱,尤其是ITX小主機;2.因為空氣流動會被主板阻擋并向四周擴散,因此也能夠幫助CPU周圍的部件散熱,比如供電模組和內存。

  相對的,下壓式散熱器的缺點也很明顯。首先氣流方向雜亂,不適合構建機箱內風道,也因此會影響顯卡等發熱大戶的散熱;其次,越接近風扇中心風力就越弱,軸承部位是下壓風的盲區,天然沒辦法將散熱效率*大化;*后,由于部分空氣會被主板反彈,因此下行空氣還要抵消這部分反彈回來的空氣的沖擊,所以散熱能力被進一步削弱。因為上面三個缺點太突出,因此下壓式散熱器已經很少在DIY市場遇到了。

  目前這類散熱器出現的場合主要是使用集顯、功耗極少的ITX機箱和大部分奸商的組裝機產品,有購買獨立顯卡整機需求的同志盡量避開這一雷區。

  塔式

  塔式結構風冷散熱器是目前整個市場上散熱器的主流形態。同樣也是由底座、熱管、鰭片、風扇這四部分組成。

  塔式散熱器的工作方式和原理與下壓式散熱器相同:熱管中的冷媒在底座部分吸熱氣化;上升到達鰭片位置的時候,因為鰭片大大提高了熱管和周圍空氣的接觸面積,再加上風扇提供的空氣流動,所以熱量很快被帶走,冷媒液化回落;回落到底座的冷媒再次吸熱氣化上升,完成一個完整的循環。

  塔式散熱器解決了下壓式散熱器的幾個突出缺點。無論是后吹還是上吹(一般是后吹),都可以**配合機箱構建風道;同時塔式結構也能夠帶來更多放置鰭片和熱管的空間,提升散熱效率。

  當然,塔式散熱器也有它不可避免的缺點,*大的一條就是塔式散熱器普遍比較重,這對主板的剛性是個考驗,因此使用塔式散熱器的朋友們要注意每半年檢查一下散熱器和主板形態,避免出現形變。

  后記

  對于大部分PC用戶來講,購買整機或者DIY都不可避免的要面對散熱器的選擇問題,在這里我們還是做一個簡單的小總結,爭取讓讀者們繞開雷坑。

  首先,盡量避免購買下壓式散熱器或者使用了下壓式散熱器的整機產品(這類整機要么CPU性能比較差,要么就是縮水壓縮成本)。

  其次,盡量不要購買一體式水冷散熱器,目前市售水冷散熱器品質參差不齊,一大批牛鬼蛇神廠商都在上架自家水冷產品。與之相伴的是高價格、水泵噪音和潛在的漏液問題。水冷散熱器能帶給用戶的只是比較好看的外形和一點點散熱能力的提升,得不償失。綜合來看,絕大部分一體水都被同價位的高端風冷吊打。