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1、谁是风冷之王 10大顶级散热器年度横评http:/ 2007年12月21日06:00 中关村在线作者：中关村在线 向中 第1页：发热个人电脑不容忽视的问题发热个人电脑不容忽视的问题发热，个人电脑不容忽视的问题。电子元器件在工作时会或多或少地发出热量，当这个热量达到一定程度的时候，某些元器件工作就会出现问题。在一台电脑主机中，发热最大的几个芯片主要为：CPU、主板北桥芯片以及主板南桥芯片。要保证电脑的长期稳定运行，让这几个芯片工作在安全的温度范围内是非常有必要的。尽管目前Intel和AMD这两家世界上最大的x86处理器供应商已经意识到CPU功耗和发热会给我们使用PC带来不良影响，但要突然将处理器
2、的功耗和发热降低却并不是那么容易的事。Intel和AMD现在用TDP热设计功耗来表示处理器的发热量，目前主流的双核处理器TDP均为65W，而AMD Phenom 9500这种原生四核则达到了89W，Intel Core 2 Duo Quad Q6600为105W，QX9770更是达到了恐怖的136W，可以说，当我们使用一款四核处理器时，一款高效能的CPU散热器是必不可少的。就散热方式来看，目前比较常见的主要分为风冷、水冷和变相制冷。对消费者来说最使用，也最为简便，同时投入成本最低的当然是风冷。在国内，提供风冷散热器的厂商可谓多如牛毛，如何在众多的产品中挑选出最适合自己的风冷散热器？面对众多品牌
3、，我们应该怎样选择？本次机箱电源散热器频道的年度横评将为您解答这个问题。第2页：风冷散热器关键字：底座风冷散热器关键字：底座不管是采用何种散热方式，底座都是与处理器直接接触的第一道关卡。一款散热器最重要的是它的底座是否能够在最短时间内尽可能多的吸收CPU释放的热量，即瞬间吸热能力，具备高热传导能力的金属才能够胜任。目前而言，最好的导热材料是银和铜，其次是金和铝。但由于金银的成本太过昂贵，因此目前主流的风冷散热器统统使用了铜和铝制造。由于散热底座与CPU相接触，因此在底座上使用铜自然是理所当然的。常见金属的热传导悉数这里解释一下热传导悉数的概念：每单位长度、每K，可以传送多少W的能量，单位为W/
4、mK。其中“W”指热功率单位（即Intel和AMD所说的TDP），“m”代表长度单位米，而“K”为绝对温度单位。热传导悉数越大，说明这种金属的导热性能越好。讲完底座的材质，我们再来谈谈散热器底座的处理工艺。就目前来看，主流风冷散热器通常使用以下几种工艺来处理底座：拉丝工艺、盘铣工艺、数控机床以及其它。经过拉丝工艺处理的散热器底座我们可以明显的看到平行线拉丝工艺使用表面有一定粗糙程度和硬度的工具对物体表面进行单项、反复或旋转的摩擦，凭借工具粗糙的表面摩擦时的剪削效果去除散热器底部的凸出。拉丝工艺通常采用砂纸、锉等工具。由于工具粗糙，因此在处理后的散热器底面会有一条条细微的平行线。拉丝工艺一般要采
5、取由粗到细循序渐进的过程，从而逐渐缩小散热器底面的粗糙程度。这种工艺是使用得最多的散热器底面处理工艺。经过盘铣工艺处理的桑拿热气底部弧形的划痕盘铣工艺其代表是Intel原装散热器。它是将散热器底部固定之后通过高速旋转的刀具切割散热器表面，刀具在统一平面内旋转，切割出来的底面非常平整。盘铣工艺的制造成本相对于拉丝工艺更高，但其制造工序却更加简便，经过盘铣工艺处理的散热器底部非常平整，能够尽量减少与处理器结合的缝隙，因此效果非常理想。数控机床这种处理方式与盘铣非常类似。但又有些不同。数控铣床仍然采用刀具，不过刀具是通过单片机精确控制与散热底部间的相对距离，刀具与散热片底部接触后，两者水平方向运动而
6、不是旋转，这种处理工艺可以达到非常完整的平面效果，不需要经过后续处理即可达到镜面效果，平整度小于0.001mm。尽管它的效果最好，但由于制造成本太昂贵，因此目前只有少量顶级风冷散热器才会采用这种解决方案。经过镜面抛光处理的散热器底部其它，主要是指抛光，经过抛光处理的散热器底部几乎可以当作“镜子”来使用。这种处理经常在顶级散热器上看到，它可以令CPU表面和底座完美的结合在一起。不管什么工艺，都不可能将散热器底部打磨得完全平整，同样，CPU的表面也不可能做到完全平整。这就导致处理器与散热器底部之间会出现细小的，我们看不到的沟壑。在这些沟壑中自然是空气，我们知道，空气的热阻值是很大的，必须使用第三方
7、物质来填充这些沟壑，这就是散热硅脂的由来。第3页：风冷散热器关键字：鳍片风冷散热器关键字：散热鳍片当底部吸收来自CPU的热量后，会将这些热量传导到散热器的鳍片上。散热鳍片同样也都是由铜或者是铝制成，就目前来看，使用纯铜底座和铝制鳍片的组合方式比较多，当然某些高端散热器也会使用全铜打造。铜铝结合一方面可以节省成本，另一方面，铝虽然吸热性能不如铜，但挥发热量的效能却比铜要高，因此更多的散热厂商采用了铜铝结合的方式。散热器鳍片的制作同样分为多种工艺，主要有：铝挤工艺、折页技术、切割技术、插齿技术、压固技术，下面一一进行解释。Intel原装散热器的鳍片是铝挤工艺的典型代表铝挤工艺鳍片的一种成型技术。它
8、是目前最成熟，价格最低廉的散热鳍片成型技术。Intel原装散热器就是典型的代表。铝挤工艺首先将高温的液态材料倒入特制的容器，令毛胚成型，然后再在毛胚的基础上进行裁剪、拉伸、剖沟，最后成型。铝挤工艺有一个缺点，就是不能将鳍片的长度做得太长，也不能将鳍片的厚度做得很薄，因为这样容易折断鳍片，这也是通常在高端散热器上无法看到铝挤工艺的重要原因。Tt ND5显卡散热器鳍片使用了折页技术 鳍片与底座的结合部位可以看到粘合的痕迹折页技术用一片薄薄的金属板，反复折叠，就如同剪纸一样，最后用特殊的粘合技术或焊接技术将它们粘到散热底座上，这就是折页技术。它的优点是可以制作出更薄、更多的散热鳍片，不过如果我们在黏
9、合时如果不能保证技术过硬，那么散热底座和鳍片之间的导热效率就会大打折扣，同时还有可能产生脱落。Tt 凤梨散热器鳍片采用切割技术切割技术切割技术，顾名思义，就是用一块完整的金属块，然后用工具在上面开槽，切割出一片片的鳍片，与锯木头有些类似。切割工艺一般用在铜上，这样制作出来的鳍片会非常薄，而且不需要粘合，散热性能会非常优秀。我们常见的Tt凤梨系列散热器就是采用这种工艺。插齿工艺的典型代表AVC飓风战士插齿技术先在散热器底座上开出一条条小沟，然后将做好的鳍片一片片插上去，再通过回流焊技术将其结合。插齿技术的特点是鳍片犹如牙齿一样嵌在底座上。压固技术普遍存在于ZALMAN的开放式散热器上压固技术这种
10、工艺通常出现在ZALMAN和超频三的产品中，目前大量显卡的开放式散热器也基本采用了这种工艺。它是将几十片一摸一样的散热器鳍片用一个螺栓穿在一起，然后紧固螺丝，螺丝拧得越紧，鳍片结合部位就结合越紧密。最后，再对散热器底面进行抛光打磨。ZALMAN的VF-700显卡散热器就是典型的压固技术的代表。第4页：风冷散热器关键字：铜铝结合技术解析风冷散热器关键字：铜铝结合技术解析前面已经介绍过，散热器材质一般采用铜和铝。铜的热传导系数是铝的1.69倍，所以在其他条件相同的前提下，纯铜散热器能够更快地将热量从热源中带走。但是，铜也有明显的缺点，成本高，加工难，采用纯铜打造散热器，产品的重量会比较大，对主板的
11、承受能力是个很大的考验。同时，红铜的硬度不如铝合金，某些机械加工(如剖沟等)性能不如铝，铜的熔点比铝高很多，不利于挤压成形，因此，一款优秀的散热器通常都会采用铜铝结合。但是，如何将铜和铝这两个完全不同的金属结合在一个散热器上呢？下面我们再为大家介绍一下：扦焊采用熔点比母材料（这里指铜和铝）低的金属作为原材料，在低于木材料熔点而高于焊料熔点的温度下，利用液态焊料润湿母材料，填充接头和间隙，然后冷凝形成牢固的结合界面。这种焊接方式的难度较大，如果不能保证焊接面积够大，那么散热效能将不能得到提高，有时候可能还不如纯铝散热器效果好。贴片、螺丝锁合将薄铜片或铝片通过螺丝与底面结合，并施加压力将其锁紧。在
12、散热片与底部之间之前会放置好导热介质，这种方式非常简单，品质较为稳定，投入成本也不高，但铜铝之间不能完全接触，因此热量传递的效果并不能得到保证。Intel原装散热器使用了典型的塞铜技术塞铜技术这种技术非常广泛地出现在低端散热器上。塞铜的实现方式有2种，一种是将铜片嵌入铝制的底板中，通常我们在铝挤压工艺的散热器中可以看到。还有一种是将铜柱嵌入呈放射状的铝制鳍片中，比较典型的就是Intel原装散热器，在铝制鳍片中塞入铜柱，散热器的热容量和瞬间吸热能力会大大增加。热胀冷缩结合在铝制散热片的底部加工一个直径为=D1的圆孔，另外再制作一个直径=D1+0.1MM 的铜柱，利用金属材料热胀冷缩的特点，见铝制
13、鳍片加热至400，受膨胀影响，圆孔会扩张至D1+0.2MM以上，再利用专用的机器设备在高温下将常温的铜柱快速塞入铝制散热片的圆孔内，然后冷却。冷却后，铜柱与铝制散热片之间能够非常紧密地结合在一起。由于铜铝之间不存在第三方介质，因此它们的结合密度很好。机械式压合将一块直径尺寸大于铝孔径的铜块通过机械的方式压合在一起，由于铝有延展性，所以铜在常温下就可以与铝质散热片结合。这种方式得到的散热器效果很好，但却蒂娜是铜被挤压仅铝孔的过程中，铝孔表面容易被铜刮伤，影响热传导。此种方法对工艺的要求也较高。第5页：风冷散热器关键字：热管风冷散热器关键字：热管热管这是一个比较新兴但又非常大众化的词语。2007年
14、，大量带有热管的散热器出现在市场上，不仅如此，主板行业更是为之疯狂，目前，几乎所有的高端主板上都能够看到热管的身影。热管这一名词几乎就代表了高端，代表了专业，但您知道热管到底是怎么工作的吗？其实热管在1963年就已经在美国诞生。它主要是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量。热管流体包括氦、氮、钠、钾等液态金属，比较常见的热管流体一般为氨、水、甲醇。热管由管壳、吸液芯、端盖三个部分组成，首先将管内的空气抽取，待内部真空度达到适量后注入适量的流体，让紧贴管内壁的吸芯毛细孔材料中充分充满液体后密封。热管有两端，一端为蒸发端，一端为冷凝端（也叫加热端和散热端），两端出现温差时，毛细芯中的液体会蒸发并汽化
15、，蒸汽在内部的气压差下会流向另一端放出热量并凝结成液体，液体在沿着多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端，如此反复循环。热管内部结构示意图热管工作原理图经过循环，热管内部的热量得以传递，在蒸发至冷凝的传热过程中，管内的工作流体始终处于饱和状态，所以热管几乎是在等温下传导热量。与传统的铜、铝相比，热管效能更高。目前热管已经大量应用于高端散热器上，因此其成本也相对以前越来越低。尽管热管是一种非常不错的热传导介质，但我们并不认为目前所有高端主板上都应该具备这个装置。实际上某些主板仅仅是为了具备更好的卖相，其搭配的热管内部根本就没有流体，盲目追求热管的用户却对其津津乐道。值得一提的是，热管虽好，但最忌讳弯曲，弯曲会将热管的导热效能大打折扣，这一点将在我们后面的测试中得以验证。第6页：风冷散热器关键字：风扇轴承风冷散热器关键字：风扇轴承前面我们详细讲解了散热器有关的知识，但要获得最佳散热效果，一款品质优秀的散热风扇是必不可少的。散热器只是起到了传导热量的作用，风扇才是真正能把热量带走的功臣。与散热器风扇有关的主要元素分为：轴承和一些技术指标，下面我们来分别叙述：轴承分为含油轴承、滚珠轴承、来福轴承、HYPRO轴承、液压轴承。轴承
