散热 Cooling
UX百科编辑部2024-01-11 发布
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散热 Cooling,字面意思,就是要对主机内各个发热量巨大的元器件、以及机箱进行主动或被动的热量溢散,CPU、GPU 都是发热量巨大的元器件,其核心温度高者可达90°C,如果不进行持续的散热可能会烧毁芯片核心。
在机箱内,散热可以分成四个部分:
- CPU 散热:CPU 散热需要单独购买,专门为CPU进行散热。
- GPU 散热:通常显卡会自带散热组件,包含 1-3 个风扇或水冷
- 机箱散热:由于机箱是一个密闭的空间,从 CPU、GPU 核心处散出来的热量容易堆积在机箱内形成温腔从而影响持续散热,所以需要将机箱内积压的热量导散到外部。
- 主板散热:主板的元器件、硬盘等等也会散发一定的热量,但量并不大,通常不需要专门针对主板购买独立的散热器件,主板自带则用,没有自带则不用。
散热在方式上可以分为主动散热和被动散热。
- 被动散热:仅仅通过导热胶将器件的热量传导至表面的金属片上,依靠热量自身的散发降温。
- 主动散热:除了利用硅胶将核心热量传导至金属散热鳍片之外,还依靠风扇主动引导热空气的流向。
主板散热用被动散热,不管是主板上覆盖的金属装甲,还是硬盘上覆盖的散热马甲,这些只传导、不引流的散热都是被动散热。比如主板上额外覆盖的金属散热马甲,或容易发热的高性能内存条、M.2 硬盘也有自带的散热马甲。
机箱散热、CPU 散热、GPU 散热,都是主动散热,需要风扇来引导空气流向机箱之外。
机箱散热需要考虑风道的问题,因为风扇是将空气从一侧抽取到另一侧吹出去,所以多个不同朝向的风扇难免会打架,对着吹就无法起到正常的引流作用了,所以在做散热时,宏观上需要保证一个原则:下进上出、前进后出。
CPU 的散热器有三种形式:下压散热、塔式散热和水冷散热。下压散热和塔式散热属于风冷,热量主要由金属和空气传导;水冷散热则使用了专门的水冷液,CPU 的热量由液体相变传导至鳍片处。
- 下压散热:常见于较低端散热器,下压散热的风扇朝着机箱侧面吹,由于散热面积不大,所以只会用在功耗比较低的 CPU 上。
- 塔式散热:鳍片和风扇立起来的风冷散热,风扇能够朝着前后吹,塔式散热散热面积较大,可以压功耗更高一些的 CPU。
- 水冷散热:水冷散热的冷排——也就是风扇和鳍片——可以直接安装在机箱上,导流管会将在 CPU 核心处汽化的水冷液导流至冷排处进行液化。
对于风冷来说,主要关注的属性有:
- 热管规格:热管是用来传导热量的通道,热管越多越粗,散热效果越好。例如猫头鹰 NH-U12A 就有 7 根 6mm 热管。另外热管镀镍也是一个可以增加导热能力的工艺,镍可以填充铜质热管和铝鳍片之间的空隙,增加接触面积。
- 鳍片面积:鳍片的等效面积越大,越容易让热量被空气带走。由于塔式散热器的高度被机箱限制,所以鳍片面积主要通过增加塔的数量来提升,所谓单塔散热器和双塔散热器就是这个区别。
- 硅脂导热系数:硅脂用来填充 CPU 顶盖表面和散热器底座之间的空隙,顾名思义,导热系数就是硅脂导热的能力,越高导热能力越好。
对于水冷来说,主要关注的参数有:
- 冷排规格:冷排规格主要由风扇数量决定,例如 120 冷排就是一个 120mm 的风扇,240 冷排是两个 120mm 风扇,280 冷排是两个 140mm 风扇。冷排规格肯定越大散热能力越好,但价格也越贵,并且不是所有机箱都能兼容 360 冷排。
任何计算机机芯片运行时都会发热,运行的任务越重发热也就越大温度越高,多数主板和芯片都会根据温度的上限调整运行功率或强制断电关机。如果主机的散热能力无法超过机箱内部芯片发热的水平,那么就无法发挥它们的完整性能,或者直接导致温度过高关机,所以散热虽然不是直观的性能参数,但对于计算机而言是极为重要的一环。
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