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1、详解散热原理与发展渊源 热管散热技术介绍随着PC的蓬勃发展以及主流处理器功率的不断提高，散热问题更加引人关注。这一点也造就了散热器产品市场的蓬勃发展。从386、486那个“清爽”的年代我们还不知道散热器是何物，到如今的风冷、水冷各类产品极大丰富的市场，只经历了短短几年的时间。一、CPU散热器的发展历史可以说cpu散热器大致有下面几个发展时代1、486时代2、586时代3、p2时代4、p3对决athlon的时代(1)厚底储热(2)传热材料(铝、铜)导热(3)多鳍片大散热面积散热(4)高转速大风量风扇协助散热5、p4和athlonxp时代(1)底部进一步加厚增强储热能力(2)使用铜底或者铜芯加强导
2、热能力，在材料上求新，用导热能力更好的材料，热管开始应用。(3)增多鳍片，改变鳍片的形状、结构，增大散热面积，减少风阻，(4)换用大尺寸风扇，增大风量和风压6、新核心p4、athlon64以及双核心cpu时代以前的设计思想简单的把散热器分为风扇和散热片两部分，而现在则完全不同，现在的高端散热器把吸热、储热、导热、散热这四个部分分开考虑。如果把仅用一个CPU散热器就可以完成散热系统组建的年代比喻成“散热旧时代”的话，那么我们即将迎来的是一个崭新的散热时代，一个突出系统散热和静音散热概念的新时代。“散热片+风扇”的这对组合仍然是今天主流散热器的核心部分，也就是我们常见的风冷散热器。风冷散热器的工作
3、原理非常简单，CPU核心发出的热量通过硅脂迅速传递到散热片上，在风扇转动形成的气流下将滞留在散热片上的热量散发出去。纯铜散热器和铜铝散热器交替着控制了2003-2004年的散热器市场，纯铜散热器直至今日仍然在主流散热器市场上广受欢迎，主要是因为回流焊接工艺的不断完善。发热量在不停的提高再提高，铜铝结合散热器和纯铜散热器也只能在一段时间内发挥作用，便要再次回到增大散热片和增强风扇的老路上，传统的散热技术已经遇到瓶颈，全面采用新的散热技术势在必行。2004年，我们听到了一个新名词热管，在短短几个月内，这个新鲜而又神秘的技术成为众多DIYer的宠儿。虽然热管技术早在2000年就曾经在零售市场出现过，
4、但更多的时候还是被运用到笔记本电脑和准系统上，真正走入DIY主流市场是在今年年初。热管在散热器领域的运用打破了传统散热器的设计理念，从散热原理到散热器设计结构上都发生了很大的变化。先进技术取代落后技术是一种必然，热管技术将是2005年散热领域中最耀眼的一颗星。而如今一个新的散热时代-整体散热解决方案时代正在到来，2007年6月28日，“2007年华硕散热器技术与策略沟通会”在京召开，华硕电脑中国业务群散热器产品线产品总监高勇借此机会向业界正式阐述了华硕散热器产品线2007年的市场策略和产品推出计划，并重点介绍了本次两款产品所完美诠释的“华硕整体散热解决方案”，宣告散热器正进入每个PC用户的生活
5、。散热器不再是骨灰级超频玩家的私属专利，对每天都跟电脑亲密接触的用户来说，拥有一款散热和静音完美平衡的散热器将直接提升用户的品质生活，也拉开了这是时代的序幕。一家专业散热器网站用户购买散热器意向的统计数据表明，12%的用户在购买散热器的时候更加关注散热性能，而未表示出对散热器的音噪的足够重视;17%的用户认为在不选择超频，不长时间使用电脑的时候，对散热器的音噪控制要求更加苛刻;事实上，除了极少数人对于散热器漠不关心之外，在近68%的用户眼中，他们想要的散热器是具有足够散热性能的同时，其所发出的声音还不至于对他们的生活品质有任何的羁绊。“顾客总会问问散热器的声音有多大，”一些散热器代理经销商谈到
6、，“因为这是他们可以直观感觉得到的。”他们的销售统计数据也可以佐证这样的观点：散热性能不错、静音效果非凡的产品更容易引起用户的消费行为，成为销售量的绝对保证。如何找到散热与静音的平衡，实现散热静音两手抓、两手都要硬的整体散热解决方案，是厂商们满足从骨灰级超频玩家追求超强散热性能到一般PC用户强调冷静平衡的个性化需求，提升不同需求层次用户生活品质的唯一选择了。在经过一段长时间提高散热器散热性能的“攀比”之后，众多厂家发现，这是场激烈有余、精彩不足的战争。散热器的散热效能提升幅度之小让他们感觉到了些许意外，更让他们失意的则是这些散热器并没有为他们的市场带来预期的增长。到散热器已经逐渐步入大众体验阶
7、段的时候，散热器厂商们要想做大做强，只有找到散热与静音的平衡才能满足用户们体验宁静工作状态，提升生活品质的需求已经成为业界共识。现在，不管是TT火星9还是大台风，无论是冰玲珑还是风神匠，静音都成为了TT、酷冷至尊等厂家新的改进目标。他们知道，要么趋近“冷静”平衡的大潮，要么接受市场被在静音与散热上表现得更加平衡的整体解决方案厂商一步步蚕食的命运。现在的问题是，在那里可以找到“冷静”的黄金分割?不过，这要归功于华硕拥有恒温恒湿机、风洞、噪音实验室、标准Intel、AMD 散热测试平台，标准 VGA 散热测试系统以及各种专业测试仪器，以及批经验丰富的散热，噪音测试工程师。可以说，在散热性能上，各大
8、厂商之间并不存在明显的差距。不过，为了找到“冷”“静”的最佳切合点，华硕在增加散热器产品线后，在加大散热器散热效能研发的同时，专业的噪音工程人员，同时不断的进行整合风扇、散热器以及系统的噪音分析。其独有的Inner fan技术运用以及Vapo 气化轴承的引入，将全系列冷静精品散热器的音噪控制到16-25dBA之间，华硕的冷静平衡足以傲视群雄。纵观华硕散热器主流产品，华硕在设计高效散热器时会根据风扇的特性，如风流及风压来选择合适的风扇。此外也会进行空气流场和热场的分布模拟分析，力求为降温找出更好的解决办法。这也是为什么华硕能够拥有重量轻、噪音低等强悍效能的散热器。旗下Triton 70(海神70
9、)、Arctic Square(极地冰城)、Silent Knight(沉默武者)等全线产品都是“冷静”兼备。纯铜底座加导热管技术以及高密度铝质散热片，加上PWM智控轴承风扇，可以使两款产品的散热效能较盒装风扇有降低6-16度的惊人表现。而Vapo气化轴承的引入，使风扇经久耐用、稳定且能显著降低音噪，一般工作状态下两款产品的噪音仅为22、25dBA。华硕Lion Square(狮子王)也不例外，9厘米风扇具有PWM自动温感功能，能够自动依据CPU温度来控制风扇转速， 并将噪音值控制在最低16分贝， 让玩家享受极静空间。对于逐渐步入大众生活的散热器，散热和静音的平衡已经逐渐成为大众生活的平常需求
10、，整体散热解决方案已经昭示着未来发展趋向。众所周知电子器件的工作温度直接决定其使用寿命和稳定性，要让PC各部件的工作温度保持在合理的范围内，除了保证PC工作环境的温度在合理范围内之外，还必须要对其进行散热处理。而随着PC计算能力的增强，功耗与散热问题日益成为不容回避的问题。一般说来，PC内的热源大户包括CPU、主板(南桥、北桥及VRM部分)、显卡以及其他部件如硬件、光驱等，它们工作时消耗的电能会有相当一部分转化为热量。尤其对CPU而言，如果用户进行了超频，其内部元件的发热量更是不可小觑，要保证其稳定地工作更必须有效地散热。热传递的原理与基本方式学过中学物理的朋友都知道，热传递主要有三种方式：第
11、一传导：物质本身或当物质与物质接触时，能量的传递就被称为热传导，这是最普遍的一种热传递方式，由能量较低的粒子和能量较高的粒子直接接触碰撞来传递能量。相对而言，热传导方式局限于固体和液体，因为气体的分子构成并不是很紧密，它们之间能量的传递被称为热扩散。热传导的基本公式为“Q=KAT/L”。其中Q代表为热量，也就是热传导所产生或传导的热量;K为材料的热传导系数，热传导系数类似比热，但是又与比热有一些差别，热传导系数与比热成反比，热传导系数越高，其比热的数值也就越低。举例说明，纯铜的热传导系数为396.4，而其比热则为0.39;公式中A代表传热的面积(或是两物体的接触面积)、T代表两端的温度差;L则
12、是两端的距离。因此，从公式我们就可以发现，热量传递的大小同热传导系数、热传热面积成正比，同距离成反比。热传递系数越高、热传递面积越大，传输的距离越短，那么热传导的能量就越高，也就越容易带走热量。第二对流：对流指的是流体(气体或液体)与固体表面接触，造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。具体应用到实际来看，热对流又有两种不同的情况，即：自然对流和强制对流。自然对流指的是流体运动，成因是温度差，温度高的流体密度较低，因此质量轻，相对就会向上运动。相反地，温度低的流体，密度高，因此向下运动，这种热传递是因为流体受热之后，或者说存在温度差之后，产生了热传递的动力;强制对流则是流体受外在的强制驱动(如
13、风扇带动的空气流动),驱动力向什么地方，流体就向什么地方运动，因此这种热对流更有效率和可指向性。热对流的公式为“Q=HAT”。公式中Q依旧代表热量，也就是热对流所带走的热量;H为热对流系数值，A则代表热对流的有效接触面积;T代表固体表面与区域流体之间的温度差。因此热对流传递中，热量传递的数量同热对流系数、有效接触面积和温度差成正比关系;热对流系数越高、有效接触面积越大、温度差越高，所能带走的热量也就越多。第三辐射：热辐射是一种可以在没有任何介质的情况下，不需要接触，就能够发生热交换的传递方式，也就是说，热辐射其实就是以波的形式达到热交换的目的。既然热辐射是通过波来进行传递的，那么势必就会有波长
14、、有频率。不通过介质传递就需要的物体的热吸收率来决定传递的效率了，这里就存在一个热辐射系数，其值介于01之间，是属于物体的表面特性，而刚体的热传导系数则是物体的材料特性。一般的热辐射的热传导公式为“Q =ESF(Ta-Tb)”。公式中Q代表热辐射所交换的能力，E是物体表面的热辐射系数。在实际中，当物质为金属且表面光洁的情况下，热辐射系数比较小，而把金属表面进行处理后(比如着色)其表面热辐射系数值就会提升。塑料或非金属类的热辐射系数值大部分都比较高。S是物体的表面积，F则是辐射热交换的角度和表面的函数关系，但这里这个函数比较难以解释。(Ta-Tb)则是表面a的温度同表面b之间的温度差。因此热辐射
15、系数、物体表面积的大小以及温度差之间都存在正比关系。任何散热器也都会同时使用以上三种热传递方式，只是侧重有所不同。以CPU散热为例，整个热传导过程包括4个环节，第一是CPU ，它是热源产生者，热由CPU工作不断地散发出来;第二是底座和散热片是热的传导体，底座与CPU核心紧密接触的散热片底座以将热以传导的方式传递到散热片;第三是风扇是增加热传导和指向热传导的媒介，到达散热片的热量再通过其他方式如风扇吹动将热量送走;第四是空气，这是热交换的最终流向，要保证有良好的散热，机箱内部就得有充裕空间和科学的风道。散热方式一般说来，依照从散热器带走热量的方式，可以将散热器分为主动式散热和被动式散热。所谓的被动式散热，是指通过散热片将热源如CPU产生的热量自然散发到空气中，其散热的效果与散热片大小成正比，但因为是自然散发热量，效果当然大打折扣，常常用在那些对空间没有要求的设备中，或者用于为发热量不大的部件散热，如部分普及型主板在北桥上也采取被动式散热。对于个人使用的PC机来说，绝大多数采取主动式散热方式，主动式散热就是通过风扇等散热设备强迫性地将散热片发出的热量带走，其特点是散热效率高，而且设备体积小。主动式散热，从散热方式上细分，可以分为风冷散热、液冷散热、热管散热、半导体制冷、化学制冷等等。风冷风冷散热是最常见的散热方式，相比较而言，也是较廉价的方式。风冷散热从实质上讲就
