CPU常用散热方式
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主要的散热降温方式有风冷、水冷、热管制冷、半导体制冷、压缩机制冷、液氮制冷等。
风冷风冷是最常见的散热方法,就是用一块导热性能比较好的散热片(一般是铝或铜)通过特殊的介质(通常是导热硅脂)紧贴住发热量很大的芯片,然后再在散热片上固定一个风扇,不停地产生强劲的风力,把散热片上的热量带走,从而达到对芯片散热的目的。
Dell计算机专用的散热风斗。
水冷水冷散热也是使用散热片对芯片散热,与风冷不同的是,它是将水管固定在散热片上,当芯片发出的热量传到散热片上后,通过水管中反复循环的水流将热量带走。
其散热效果较风冷散热有明显优势,但也存在着较大的弊端:首先,由于不停地将散热片上的热量带走,水温会逐渐升高,散热的效果会越来越差;其次就是漏水问题,一旦漏水,后果将不堪设想。
虽然水冷散热具有功率消耗较小、工作噪声很小、可以利用多种方式完成散热过程的优势,但是其安装过程对大多数用户而言过于复杂,这是影响它普及的一个主要因素。
在水冷散热器刚出现的阶段,有些厂商预测未来将是水冷的天下。
但是经过了这么长时间,水冷仍然只在少部分用户中使用,而未跻身主流行列。
究其原因,虽然从散热性能上看还是以水冷占优势,但是它价格偏高,占空间大,且水(或者其它替代液体)会有变质和内部材料氧化的问题。
此外,在使用水冷方式散热时,一定要注意水气凝结现象。
水气凝结现象是由于空气中的水分遇冷后聚集起来,最后变成水珠。
在常温下的水冷系统中,是不会出现水气凝结现象的,但如果使用冰水或搭配致冷器使用,水气凝结就可能发生,这将造成死机或硬件损坏,所以是不能忽视的。
但只要我们做好相应的措施,水气凝结就可以避免发生。
热管制冷热管制冷运用了热力学的一条基本原理:当有温差存在时,热量必然会从高温物体传到低温物体,或从物体的高温部分传至低温部分。
热管是将一真空金属管置于散热片中,内置一吸热芯及沸点很低的液体。
工作时,由于温度升高,一端的液体吸热汽化,飞速到达管子的另一端,而后因这一端温度较低,从而放热液化,并流回去。
这样通过液体在两态之间的变化及在管子两端之间的流动,有效地散去了从芯片吸收的热量,达到了较好的散热效果。
但是热管制作成本较高,不易推广,市面上的产品有CoolerMaster的HHC- L61等。
半导体制冷半导体散热是使用特殊的半导体材料(如硅片),制成半导体散热元件,根据热电效应,一面制冷一面发热,发热端通过“风冷”或“水冷”方式将制冷端从芯片吸收的热量带走,从而达到对芯片散热的目的。
半导体散热的危险性也是相当大的,一旦制冷端的温度降至一定程度就会产生结露的现象,一旦发生短路,想哭都来不及!压缩机制冷液氮制冷现今我们所了解的散热方式有如下几种:风冷、水冷(液冷)、半导体制冷、相变制冷(相变系统制冷、干冰+乙醇制冷(固态二氧化碳)和液态氮气制冷(LN2))。
风冷:不用多说,以成熟的型材切割及抛光技术、低廉的价格现在正被大家广泛的应用到PC内部的各个角落。
但由于风扇的转速、风量、散热片材料等诸多原因,目前风冷散热设备的散热效果与噪音的平衡点问题一直是众超频玩家口中的诟病。
水冷(液冷):以低噪音和还算不错的效率填补着风冷市场的空白。
不过需要较强的动手能力和水冷散热设备的密闭性问题也吓退了不少DIYer,其高价相对风冷来说也基本没有可比性,这些劣势也就是它目前仍没有被广大用户所认可的重要原因。
半导体制冷片:“N.P型半导体通过金属导流片链接,当电流由N通过P时,电场使N中的电子和P 中的空穴反向流动,他们产生的能量来自晶格的热能,于是在导流片上吸热,而在另一端放热,产生温差”——这就是半导体制冷片的制冷原理。
只要高温端的热量能有效的散发掉,则低温端就不断的被冷却。
在每个半导体颗粒上都产生温差,一个制冷片由几十个这样的颗粒串联而成,从而在制冷片的两个表面形成一个温差。
利用这种温差现象,配合风冷/水冷对高温端进行降温,使得制冷片的散热效果出奇的好……但是让制冷片全速运作的前提是供电必须要稳定,也就是说你的电脑需要一个好电源,或者你需要为制冷片单独设立一个供电设备,这样额外的花费有增加了许多,而且如果高温端的散热不到位的话会适得其反。
相变制冷:干冰制冷和液态氮气制冷:这两种都是非常极端,非狂人级人物不可及的散热方式。
它们的共同特点都是利用相态变化来带走CPU表面的热量(干冰-升华->二氧化碳、液氮-气化->氮气)。
虽然这两种相变制冷方式的效果都非常的好(干冰可将温度降至零下70摄氏度以下,液氮最低可以降到零下100度左右),冷媒价格也非常便宜,但由于干冰和液氮的的不易存放性(十公升的液氮在常温下十分钟就蒸发没了),而且在实际操作过程中很容易会使操作者冻伤,以及操作的烦琐(包括开放式环境、存放干冰/液氮的容器等),使得这两种极端冷却手段只有在某些极限超频的情况下才被委以重用。
相变系统制冷:与之前说到的干冰和液氮制冷一样,都是利用相态变化来进行降温。
不同的是相变系统制冷将整个相态变化过程包含在一个以压缩机为主体的模式组里(其实跟冰箱的道理是一样的),这样既解决了使用空间占用问题,也解决了在实际操作过程中可能会遇到的安全问题。
当然,经常浏览我们网站的朋友可能还记得几篇有关国外使用一个或一个以上的压缩机组成压缩机组来进行极限超频的文章,这些都可以算是相变系统制冷的延伸,只不过相变系统是将压缩机包含在机箱内部或与机箱一体。
虽然不能将温度降至干冰和液氮那么低,但也能达到零下40-60摄氏度左右的温度并且能够长时间使用,单凭这一点就足以让我们这些超频爱好者心驰神往了~。
液态氮降温一种使用液态氮为主要降温剂的降温方式。
优点:可将迅速将cpu冷却至零下130摄氏度以下。
缺点:操作复杂、容易结霜。
操作时仍然采用液态氮降温器皿接触方式,并不是像大多数人所说的那样采用将cpu浸入液态氮的方式。
压缩机制冷采用小型制冷压缩机为主要制冷工具的降温方式。
优点:制冷量大降温效果显著、安全。
缺点:造价高、噪音大、容易结霜、需要有特制的机箱。
压缩机制冷又分两种:直接接触式(原理类似于冷凝片)和压缩机冷风式(原理类似于空调)。
现在市面上普遍采用的是压缩机风冷式。
Tt Xpressar压缩机制冷机箱==> 發燒級2009-08-04 15:39Xpressar RCS100机箱是以Xaser VI机箱为载体内置Xpressar RCS100微型压缩机,其外观设计和内部结构基本与Xaser VI机箱保持一致,二者最大的不同在于Xpressar RCS100机箱内置了一套Xpressar RCS100微型压缩机制冷系统,可以说这套系统就是这款机箱的灵魂所在,也是这款机箱命名的原因。
机箱PK冰箱 Tt Xpressar压缩机制冷机箱实测驱动之家[原创] 作者:良宵编辑:良宵2009-04-23 10:52:20 91457 人阅读内容导航[测试结果及总结]测试中我们采用了TDP功耗130W的Intel i7 920处理器,这款CPU默认频率下发热量就以不可小视,超频之后更是热情似火,没有一款优秀的散热设备是无法驾驭这匹烈马的。
EVEREST测试结果EVEREST测试结果通过对比我们发现Tt Xpressar RCS100在CPU超频前后的测试中温度基本没有变化,据笔者分析这肯定跟我们前面提到的压缩机IC控制单元有关,通过这个装置压缩机可以根据CPU的功耗自动提高或降低压缩机的制冷功率,达到散热效率与功耗噪音的完美平衡。
U120E和水冷系统在CPU超频后温度都有不同幅度的提高,而原装风扇的表现就很差了,原本在默认频率下温度就相当高,超频后更是无法通过满载测试。
Tt Xpressar RCS100系统展示了其强大的散热性能,完全超越了传统风冷和水冷散热方式,CPU温度低的令人难以置信,甚至一度使我们人为温度传感器是不是除了故障,面对这个测试成绩,我们唯有竖起大拇指——压缩机制冷系统真不是盖的!Tt Xpressar RCS100机箱外观豪华大气,设计用料考究,其内部采用的微型压缩机制冷系统散热性能更是无比强大。
Tt Xpressar RCS100机箱的技术含量和制作工艺都远高于水冷散热系统,因此在成本上也要高于水冷散热系统,该款产品现媒体价6080元,着实不低,而且需要在Tt专卖店订购并由专业人员协助安装。
毕竟其主要适用于对CPU 性能有极致追求的极限超频玩家,和追求高效能的游戏玩家。
作为Tt独家掌握的技术,压缩机制冷技术着重于散热效能的提升, 其性能大幅超越水冷及风冷,是想在日常电脑应用中体验极限超频快感玩家的最佳选择。
一般来说,从热管的表面很难看出它内部采用的是怎样的结构。
小编我相信,关注这篇文章的读者一定看过许多处理器、显卡散热器的评测文章。
对于高级发烧用户的你来说,一定对热管散热的原理有滔滔不绝的谈资。
但是如果你真的想知道散热器上的一根根热管内部采用怎样的结构,那么只能暴力切开才能一窥究竟。
虽然这是极具暴力的破坏性测试,但是正如你此刻预想的那样,导热管内部的结构和所使用的技术决定了这些现代处理器散热器的换热性能。
今天小编我就来跟你聊聊这事儿。
正如你所知道的,现在的热管都是金属结构,这样可以有效的进行换热,让热量从一端传导到另一个端。
它是一个封闭的结构,内部存有一些容易蒸发的液体,然后通过内部液体的蒸发与冷凝的回流进行热量的搬运。
热管内部是真空的,这样在低气压下,内部的液体就可以在很小的温差下得以沸腾和蒸发。
液体会非常自然的朝较冷地方流淌。
其热管之芯的内部结构,对于液体回流的性能有着决定性的作用。
热管之芯的内部,大多都有一些细小的毛刺和孔洞,利用水的张力和虹吸作用,可以加速液体的回流。
虹吸作用非常好理解,例如你把毛巾放在水盆的边沿,触及到水的毛巾会变湿,但是毛巾其他部分未真正触及水也会变湿,这就是因为毛巾纤维内部有很多空隙,在虹吸作用下,将水从毛巾一端抽到了另一端。
由此热管的导热效率一个关键的因素,就是内部的结构设计。
谁的设计越巧妙,那么他的导热效率就越高,内部的回流液体就越能摆脱地心引力,在热管内部任意流淌。
而一般消费级的商业用途中,热管的内部结构分为三种:热熔渣结构、沟槽结构、多重金属网孔。
热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。