台式电脑塔式CPU散热器的构造及散热性能解析

目前CPU散热器市场方面比较杂乱,各种类型的散热器都有,如塔式构造,下压式构造等等。目前CPU散热器主流为塔式,因为塔式比起下压有着更为优势的散热能力,基本上多数塔式CPU散热能够加装1风扇成双风扇,而下压固定1风扇不可加装。因此散热能力同等面积材料下理论而言塔式更为优秀。

塔式CPU散热器

一款采用单风扇设计的塔式CPU散热器外形图(九州风神冰刃,下简称冰刃。)

塔式CPU散热器(冰刃,单风扇)

下图为塔式升级双风扇散热器(冰刃,双风扇)

塔式双风扇CPU散热器

下压式CPU散热器

下压式CPU散热器

因此这里也主要针对下塔式CPU散热器,不过这里方面入门讲解下散热器的基本构造和一些称呼的指代

被动散热

被动散热主要指散热器上除去风扇后的一切,主要由鳍片和热管构成

一、鳍片:是散热器上最大的一块区域,鳍片的面积主要影响被动散热的最大散热能力,由于温度的传播都是由热到冷扩散,当CPU产生高温通过散热器底座金属开始散播开,由高温区向低温区扩散,因此鳍片面积越大,意味着这个散热器的低温区越多(常见金属常温下都不会高于CPU的发热温度,因此与发热高的CPU比属低温区)低温区越多,那么理论平均吸收的热量就越高,被动散热能力自然越强。目前有极小的一部分称为0分贝散热器,所谓0分贝散热器,就是被动散热的鳍片面积巨大后来吸收CPU温度靠空气散热的方式。当然鳍片的散热能力和材料也相关,目前最好的鳍片材料是铜,因为导热高,其次是铝。

台式电脑塔式CPU散热器的散热铝片

二、热管:简单说热管是散热器和CPU相连的底座上用于连接鳍片管子,热管直接意味这这个散热器的瞬态最大导热能力,因此基本上热管也就决定散热器的级别,属于低端还是中端散热器,因为鳍片面积再大,主动散热器再强,当热管无法将CPU上的温度瞬间导到鳍片上都是徒劳!(当然满足瞬态导热后,热管再多也徒劳,就需要靠鳍片和主动散热降温)但却不能单纯的说低端散热器不如中端,如绝对的说2热管的散热器不如4热管,这个是错误的,因为CPU发热不高的情况下2热管散热器只要鳍片面积和主动散热器风量比4热管大其散热能力必然超过过4热管。当然由于定位这种情况发生的很少。热管数不是盲目选择的,按目前的32纳米处理器来算,基本上I3 E3 1230之类步超频低于80W的CPU使用2热管散热器足够,而I5 I7之类如果不超频4热管是必须的,超频则需要6热管或者6热管以上。

热管的材料基本为铜,无影响,但是热管穿梭鳍片的工艺以及底座穿梭工艺却有影响,基本穿梭的越紧密导热能力越好,此外热管穿梭不同区域的鳍片使得所有鳍片平均导热也能增强散热。

热管底座穿梭工艺各个品牌称呼都不一样,主要判断是否热管外露,热管外露0距离接触CPU能最好地导热,而普通热管技术则相对导热能力差些。

专用散热器采用了热管底座设计

热管底座0接触技术(如图)

散热导管被压扁直接形成接触面与CPU结合

普通热管穿梭如图

散热管贯穿于铜体

主动散热

基本主要指代散热器上的风扇了,风扇产生风量直接带走鳍片上的热量,这个就是主动散热,主动散热取得的效果比被动散热要好,但主动散热由于靠风扇运作维持,因此是会产生噪音的。目前绝大多数的塔式散热器的风扇都是可更换和加装的。

主动散热器的较好工艺主要有风扇中置,风扇中置后主要产生如下的好处:

中置后散热效率较高可以一面吸风一面吹风,两不误,效率很高。基本上中置风扇可以产生静音或者主动散热增强的效果。而普通散热器上风扇挂一边就只能要么吹风要么吸风。

普通散热器(冰刃的侧吹图,蓝色为低温气流,粉为稍热气流,红为很热气流,基本到红线标记后都是热风,只能再带走较少热量不是很合理的设计)

散热风扇至于一侧的设计

中置风扇图(超频三铁塔,同样蓝色为低温气流吸入,粉色为较高)。下面这个是超频3抽出中央风扇后:

超频三的双塔式夹风扇设计

下图是超频三抽出的中央散热风扇:

超频三CPU塔式散热器风扇

超频三CPU散热器的散热模式图,可以看出较为合理

超频三塔式散热器(中间夹风扇)

中置风扇还能够在两边再继续各加装1个风扇,形成总共3风扇。比起普通构造散热器有主动散热能力更强的优势。普通散热器构造的双风扇,如下图

台式电脑塔式双风扇CPU散热器

中置风扇散热器,三风扇模式(超频3铁塔)如下图

散热性能非常好的塔式三风扇CPU散热器

中置风扇的缺陷,主要是3风扇的噪音增大的,其它的没大碍,由于中央原本的鳍片位置被风扇占领,被动散热下降,但是鳍片上的热量被带走的比较均衡以及主动散热的效率增加, 因为主动散热效率比被动散热高的原因,散热能力可视为略增。

其它散热相关工艺

C镀镍和镀铜,镀镍一般用于铜构造的散热器,为铜镀镍是为了防止散热器生锈,通体发白。而镀铜多数是在铝构造的散热器,为了给铝增加导热能力,降低成本。(未完待续 A o xingxue)

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