液体金属

风冷还需水,水冷也要风,电脑CPU散热风

发布时间:2023/1/26 16:07:37   
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前言:

夏天到了,又是电脑难熬的季节,电脑的散热是个大家关心的问题。电脑散热不好,容易造成电脑性能下降、甚至死机的现象发生,所以是要重视的。而电脑散热,包括各个方面,其中CPU的散热,则是重中之重,毕竟这个是电脑的大脑,也是发热的重要来源,所以CPU的散热需要重视。

电脑CPU出售的时候,有的不带散热器,有的带散热器,一般盒装的有的会带散热器,而散装的则一般没有。即使是盒装的带的散热器,一般性能都会较弱,通常会被弃之不用,另外购置。

购买散热器,那么一个问题就出来,那么选购CPU散热器的时候,通常就面临选择,是选择风冷散热器,还是水冷散热器呢?

有的人说要水冷,说风冷没有水冷强;有的说多热管的风冷已经足够了,没必要用水冷,而且有漏水的风险。

众说纷纭,那么究竟是用风冷还是水冷呢?水冷真的比风冷强?还是说风冷其实也挺厉害的,不亚于水冷?我们还是来看看,究竟风冷和水冷是怎么回事吧,然后再让他们PK一下,看看究竟鹿死谁手。

1风冷散热器是什么,风冷相关基础知识

其实风冷这个词是个通俗的说法,并不是十分严格,含义也比较广泛。

很久以前,那么在家用电脑刚开始普及的时候,那个时候的CPU,例如著名的,性能不强,发热量也不大,也不需要散热装置。

到后来随着性能的增强,发热量的增大,开始添加散热片了,而散热片开始通常铝制的,通过金属的传导,增大金属接触空气的面积散热。

而后,发热量的增大,则开始加上了散热风扇,通过风来加速金属散热片的散热作用。

在散热的金属选择上,通常会选择铜和铝,因为这个2个价格相对较低,铜的传导快,但价格贵些,而铝的差一些,但价格便宜。

这种散热方式用了很久,直到现在,你看见一些原装的CPU散热器还是这个样子的。

很扁,很小,上面一个风扇,下面则是镀镍铝质散热鳍片。

反转过来,可看到一个小小的铜底座。那么,这个的热传导就是通过铜底座传导,传导到铝片,然后再靠风扇散热。

不过这种传导的方式,随着CPU发热量的增大,还是不能满足要求,这个时候,出现了热管式的散热器,那么现在我们所俗称的风冷,通常指就是这种热管式散热器。

什么是热管呢?热管技术是年美国的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件,它利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质,它的导热能力超过任何已知金属的导热能力。

热管的原理其实不是很复杂,我们小时候都学过,就是在青藏高原上,烧水不到就会烧开了,这是因为高原空气气压低,那么水的蒸发温度就低,热管的基本原理一部分就是这个。我们看下CPU热管式散热器的原理。

首先呢,这个是密闭的金属管,里面抽真空的,有液体,在CPU散热器这里就是水冷液了。那么当一端受热后,就是CPU散热传导过来的热量,液体就会蒸发汽化(真空啊,所以温度不到度就会汽化)。汽化后的蒸汽靠着微小压差的推动流向了另外一端。在另外一端,放出热量,然后蒸汽就凝结为水了,而水,依靠毛细管的原理,再次流回到受热端。如此循环往复,那么热量就被带走了。

我们看下散热器的铜管剖面图,是铜制的,外面光滑,但里面是毛糙的,不是工艺差,就是为了液体依靠毛细管的原理来流动特意制作的。

热管冷凝端的热量挥发很重要,因为如果不能快速散热出去,整个热管的温度提高,达不到散热的效果,所以,通常会使用散热鳍片,加大散热面积,同时,使用风扇,加速散热鳍片上的热量散发。

所以现在普遍应用的热管式散热器,就是大家俗称的风冷,其实还是要用到水的,只是这个水冷液在热管里面,大家看不到。那么基本的原理就是散热器同热管(通常是铜制)接触,热管的另外一端有大量的散热鳍片(通常是铝制),然后通过风扇,将传递过来的热量散发掉。

那么,热管式散热器的能力同几个因素有关,一个是热管的数量和直径,数量越多,直径越大,传输热量的能力越强;其次是散热鳍片的连接方式、面积、以及风扇的风速有关。显而易见的是,风速越大,散热能力越强。

市场上常见的热管式散热器的热管数量有2/3/4/5/6不等,但是容易忽略的参数就是热管的直径,通常现在好的散热器都是采用6mm的。

这是一个四热管的热管式散热器。

这是一个五热管的热管式散热器。

这是一个六热管的散热器

散热器的风扇,有单风扇的。

也有双风扇的。

热管式散热器的效果还是很不错的,不过也有问题,就是随着CPU发热量的增加,需要增加热管,增大风扇,这样的后果就是热管式散热器的体积变得很大,这样对于机箱的厚度就有要求了。同时,由于机箱通常是立式的,热管式散热器在机箱呢其实是挂在主板上的,让人担心长期使用,会有问题。还有就是风扇越大,转速越高,那么相应的噪音也很大。此外,一些体积大的风冷散热器,会遮挡住第一个内存条槽的空间。

2.水冷是什么?水冷式散热器基础知识

水冷式散热器的出现要晚于风冷,有一体式水冷和分体式水冷,分体式水冷一般都是爱好者的菜,因为需要自己组装,同时具有一定的漏液风险,所以,这里我们仅仅讨论下商用的一体式水冷,就是大家可以在各个电商平台买到的一体式水冷。

一体式水冷从结构上很简单,CPU的热量通过水冷头,通常是铜制的,传递到管道的水冷液中,水冷液在水泵的驱动下,顺着管路流动到冷排,冷排布满鳍片,散发热量,通过风扇加速将热量散发,从而将水冷液降温,然后水冷液再通过管路回到水冷头,循环往复。

水的热容量大,有着很好的热负载能力。水冷系统的效果,主要在水冷头的设计,尽量增大接触面积,增大导热;水泵的能力,可以增大水流速度,增大热负荷的传送能力;而最大的因素,就是冷排的鳍片的面积大小和风量的大小,面积越大,散热能力越大。风量越大,散热效果越好。

上图是水冷

一体式水冷,在选择时通常的规规格简称是水冷、水冷、水冷,这里通常指的是散热风扇的大小,水冷是一个mmxmm的散热风扇,水冷是2个mmxmm的风扇,水冷则是三个。

上图是水冷

由于风扇是安装在冷排上面的,所以通常就是水冷要比水冷多一倍的鳍片面积,同时风扇的风量也大一倍。水冷也是同理。有些水冷使用mmxmm风扇的,所以会有水冷和水冷。

上图是水冷

不过即使是同样风扇大小的水冷,冷排也未必一样大小,会有一些小小的差别,也会影响水冷的效果。

通过前面的介绍,我们看到,风冷其实还是需要用到水的,在热管内的冷液,通常就是水冷液。而水冷散热器,也离不开风,冷排的散热,还是需要通过风扇的排风,将热量排出。

我们还是通过实例安装,来了解下,热管式散热器和和一体式水冷的具体使用,首先是热管式风冷散热器。

3.热管风冷式散热器安装举例

我们以酷冷至尊的MAP(TP)六热管风冷散热器为例来说明下热管式风冷散热器的安装。这款散热器属于性能较强的一个。安装过程大同小异。

把酷冷至尊暴雪TP散热器托在手里的时候,你会真正感到它的巨大,以及沉甸甸的分量感。

TP前后有2个风扇,都是MFRRGB风扇,可以发出多种色彩光。虽然有2个风扇,根据前面的参数,噪音最大只有31dB。

2个风扇是卡扣型的,卡在塔式散热片上,所以不是随便一个风扇就可以替换掉的。这种方式,让冷冰冰的散热片大部分隐藏了起来,从而改变了外观。同时可以看到,是采用了单塔结构。

从底部可以看出是六铜管,这里的底部是磨平的,因为这里就是要同CPU接触。

黑色的扁平引线有3条,分别是2个风扇的电源线以及RGB彩灯控制线。现在流行RGB,想要找一个没有RGB的都困难。

现在的大多数散热器都是全平台的,可以支持Intel和AMD平台,但是建议购买前还是询问客服,确保支持自己的平台。相应的配件和零件也会很多,一些友好的会在袋子上标明配件的类别和型号。

要做的第一件事情就是赤膊上阵,所以这2片风扇是要卸下来的。它的卡扣其实不是很紧,稍微用些力就可以了。卸下来的原因是因为要安装支架。

我的平台是intel,所以下面的安装是这个平台的方法。AMD和其他平台的而按照说明书即可。

然后就是背板了,这个背板,现在都是通用的。就是Intel、AMD通吃的意思,但是朝向不同,要按照说明书,把螺丝穿过去,然后再用塑料扣锁紧扣住。背板上有卡槽,对应不同代平台的位置。然后,要把它扣在主板的背面。

在主板正面,将里面有螺扣的柱子拧在背板身处的螺丝上面,然后用配件里的内六角工具拧紧。

上图硅脂涂抹过多

注意这个时候要把CPU的硅脂涂上,图中是个错误的例子,涂抹的太多了。硅脂的作用是填满散热器和CPU盖子之间的缝隙,所以不需很多。薄薄就可以。有5点法、1点法、9点法、十字法等。

下面就是安装散热器了,安装之前别忘记把热管底部的保护塑料纸撕掉。听说很多人会忘记撕,然后说散热器不管用。很多很多的。

对准刚才拧上去的螺孔,然后将散热器上的,一开始安装好的螺丝拧下去固定即可。注意按照交叉的顺序。这个说明书有准确标明。

最后就是把风扇扣上,然后接好线。

注意这里就是由于散热器过大,把第一个内存条挡住了,那么对于要插满4个内存槽的,或者只有2个内存槽的,就会有点问题。

同时,这个时候再安装CPU风扇线到主板上变得有些困难了,因为散热器庞大的身躯挤得满满的,手几乎都够不到接口。所以遇到大型的散热器,要先接线,再挂上风扇。

装好之后的样子,那么RGB还是很好看的。

风冷散热器的安装,大同小异,但扣具是否涉及的合理,会影响整个安装过程的时长。此外,热管风冷式散热器,散热器的高度是要注意的,因为要看机箱能容纳散热器的高度,如果机箱可允许散热器的高度小于你中意的散热器的高度,那么就是要或者换个散热器,或者换个机箱了。

4水冷散热器的安装

一体式水冷散热器,它的安装相对于热管风冷式散热器会如何呢?我们来看下,这里选择一个水冷作为例子。

首先看看所有的部件和零配件,有一体化的水冷——冷头和冷排是一体的,这也是一体式水冷的由来,三个RGB散热风扇,一本说明书,1个控制盒,1个风扇和ARGB的转接板HUB,还有···配件包。

配件包里有intel和AMD扣具,背板,各种螺丝、螺母、弹簧等等零件,这一点同热管风冷式散热器类似的。

ZEROZONEBMR-36水冷是一体化水冷,可见有冷排、水冷头、管道、导线等组成。冷排,从上面螺丝孔可以看出是可以安装3个mm的风扇。引出2根线,分别是水泵供电和ARGB的线。

水冷头,这个是散热的关键部分,因为水泵也在里面,同时,现在通常顶面都会有RGB元素在里面。

水冷头底部是铜制的,那么有2根水管引出,就是一根是入水,一根是出水。这个接头是可以旋转的,方便调节位置。

如果说大型的热管风冷式散热器要考虑到机箱的厚度,就是允许散热器的高度。那么水冷则没有这个问题,水冷的一体式水冷头高度都不高。不过,如果是水冷的话,则是要考虑到冷排的位置,是不是有足够大的机箱,来安排水冷,和的水冷则好些,通常都不会有问题。

此次示例用的是安钛克的P机箱,这款机箱除了前面和左侧面是全玻璃透视,视觉效果好外,支持2个冷排位,也是一个重要的特点。那么用户可以根据自己的喜好来选择不同的位置。至于冷排的位置是否对于散热有影响,我有对比文章,可以

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