深入分析CPU主流散热技术

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　　价格方面，由于空气中的大部分成分是氮气，因此液氮的来源很充足，售价也很低廉，通常一公斤4到5元左右，在大中城市 的化工厂处有销售。但液氮的存储比较复杂，需要采用特制的液氮容器，相对于液氮的花费，液氮容器虽然是一次性的投资，但成本比较高，我们观念中使用液氮超 频成本高的概念也是因为这个原因。超频一般使用贮存型容器，10公斤容量的贮存型液氮容器，视质量和品牌不同价格在1500～3000元不等。同等容量的 运输型液氮容器则大约贵出500～1000元左右。液氮容器就和保温瓶性质差不多，运输要注意不要磕、保持平稳。

　　风冷散热器虽然效果不错，拆卸也比较方面，但由于风冷依靠的是空气对流来进行散热，受周围环境的制约较大。另外，如果过分追求风量而提高风扇转速，不可避免的会带来噪音过大，电机使用寿命减少等负面影响。这个时候，水冷散热的优势就体现出来，水冷本身就具有较好的散热效果，与具有热管的高价风冷散热器相比性能还会更好一些，市售的水冷产品还普遍具有静音特点，这也是风冷散热器无法媲美的。水的比热为4.2kJ/（kg*C），远高于铜（0.39kJ /（kg*C））和铝（0.88kJ/（kg*C））的比热，优点是相当突出的，高效散热与静音使之有在超频领域绝对充足的存在理由。此外，由于水循环的特点，大多数水冷系统包含了CPU、GPU、NorthBridge的一整套散热方案，是一个较为全面的解决方案。

　　随着CPU单位面积内集成的晶体管数量越来越多，晶体管数量的增加会使能量消耗以及因此而转换的热量也随之水涨船高，更严重的是，它是集中在一个很小的尺寸空间里，这将给散热带来相当大的难度。若不能有效解决散热问题，这将是阻碍CPU超频的一大瓶颈 ，所以给CPU选一款品质和散热效果好的散热器显得尤为重要。

　　除了CPU，显卡超频也在近几年异军突起，目前顶级的桌面级显卡GPU集成的晶体管的数量已经数倍于CPU。比如NVIDIA的G70显示核心，集成 3.02亿个晶体管，是Athlon64 X2 4800 的1.31倍，集成度令人叹为观止，由于晶体管数目惊人，显卡的发热量也相当客观，GeForce 7950GX2的TDP已经达到了140瓦，功耗级别不亚于任何一款桌面处理器。在显卡的超频上，干冰+大炮的组合也已经使用的相当广泛，创造3D Mark世界纪录的显卡无一例外使用了相当极端的冷却方式。我们将在文章的下面为大家介绍目前主流的散热解决方案和散热技术，希望能为大家在购买散热器时提供有用的帮助。

　　2、风扇转速

　　液氮就是液态的氮气，在标准大气压下，氮气被降温到零下196摄氏度就变成了液态。由于是液体，和蒸发器底部的接触比较充分，实际超频中的损耗较小。从散 热效果上来看，液氮无疑是最好的，因此液氮是电脑超频中最高级的制冷手法，也是超频达人们 能掌握的最强散热技术，无论是挑战Super Pi成绩的CPU超频阵营，还是冲刺3D Mark名人堂的显卡超频团队，都是液氮超频的坚定追随者。

　　折叶技术是是将单片的鳍片排列以特殊材料焊接在散热片底板上，由于鳍片可以达到很薄，鳍片间距也非常大，在单位面积可以使有效散热面积倍增，从而大大提高散热效果。不过折叶技术也很复杂，一般厂家很难保证金属折叶和底部接触紧密，如果这点做得不好，散热效果会大打折扣。

　　使用中，由于液氮是液体， 因此必须用合适的器械将其从储液罐中取出，一般是采用保温杯，然后再倒入蒸发器当中。过程中一定注意安全，要带上手套操作。液氮与空气接触的一层会沸腾， 就像沸水一样，倒入过程中也会有很多液氮珠飞溅。如果滴落在皮肤上，只要迅速甩掉是不会造成伤害的。在超频过程中，液氮的使用量与干冰类似，切忌倒满整个 大炮，最多只要保持2/3的量就足够了。不过由于液氮的温度比干冰低很多，因此更要注意防水处理，大炮身上也最好缠上一层厚实的保温层，既能保持温度也能 吸收水分。

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　　更多相关CPU风扇产业信息请查阅中国报告大厅发布的《2016-2021年中国CPU风扇产业市场运行暨产业发展趋势研究报告》。

　　切割技术就是把一整块金属一次性切割，散热片很薄、很密，从而有效地增加了散热面积，这样就可以在减少电机风量情况下，达到更好的散热效果，从而大大减少风扇产生的噪音。而且这种工艺可以用于比铝的散热系数更好的铜材料上，和铝挤压技术相比较它的散热效果要好得多。也是目前市场上中高档的CPU散热片使用的制造工艺。

深入分析CPU主流散热技术

2016-04-01中国报告大厅() 字号：T|T

本文来源：中国报告大厅
　　锻造技术

　　锻造技术采用了含铝较高的合金材料，使用锻造技术可以将散热片铸造的很大，远远超过铝挤压工艺。锻造技术大大提高了散热器有效散热面积。但是这种工艺模具损耗严重，导致生产成本成倍提高，市场上也少见采用此种技术的产品。

　　目前常见的散热方式有风冷，水冷和干冰/液氮等几种。相对于后几种方案，风冷散热器因为成本较低，制造技术成熟，平台适用性强等特点而被广泛使用，加上一些有实力厂商对风冷技术的二次开发（比如新兴的热管技术），风冷散热器依旧占据了当面散热器市场的主流。下面就给大家讲讲目前常见的散热器风扇技术，这也是本文重点要介绍的部分。

　　磁悬浮液压轴承改进了传统风扇的底部非密封设计，将风扇底部全部密封起来，形成密闭式保油设计。这样有效防止了润滑油脂的挥发和灰尘进入风扇内部。如此一来的结果是风扇使用寿命得以大幅度延长。传统风扇由于底部是非密封设计，润滑油无法存储太多。而磁悬浮液压轴承风扇利用底部密闭的特点，设计了超大储油空间，可以存储大量润滑油脂。这使得轴承时刻保持润滑状态，大大提高了风扇使用的稳定性。

　　4、风扇排风量

　　第三，水冷周围的生态环境问题。由于水冷液一般处于一个半封闭的使用环境，与外界空气隔绝，而且换一次水冷 液一般要使用半年以上，液体长期的单一流动很容易导致细菌的滋生，时间一长甚至会出现“绿毛”等藻类生物，污染水冷液，导致水冷效果变差。另外，对于家住 在北方的玩家来说，冬季的严寒也是水冷系统的一个考验，过低的温度会让水冷液结冰甚至涨破水冷泵。

　　我们知道，一般来说，风扇散热片底部的厚度越厚越好，对于底部较厚的散热片，它可以很快吸收到CPU的热量，存储的热量也更多。为了不使CPU长期工作在高温环境下。除了要求散热片本身的导热性较好以外，还需要更大的风流来吹散CPU热量。如果要把底部的热量吹走，就需要风扇产生足够的风压，能将风流吹到散热片的底部，对流方式的散热才能从底部开始进行，这点是请大家在购买散热器的时候要注意的。

　　作为全球最大散热器制造厂商之一的AVC在引领CPU风扇技术变革过程中的作用不容忽视，其磁悬浮液压轴承和折缘风扇技术无可质疑地成为风扇技术发展进程中的一个眩目的亮点。AVC的磁悬浮液压轴承技术在设计上独特而新颖，它它利用磁力悬浮结构配合高度油膜的润滑，有效延长风扇使用寿命，既达到了双滚珠轴承稳定长寿的目的，又成功解决了高温运转时的噪音问题。

　　使用时，要注意在常温常压下干冰的挥发非常快，不及时使用可是会很快就消失的，尤其现在已经进入夏季，一箱20公斤的干冰，放置在常温室内24小时后就 会全部挥发。使用干冰制冷超频之前，有两件事要提醒大家：一是保持房间通风，二是戴好防护手套，由于干冰是低温物质，所以在使用过程中一定要注意安全，冻 伤所带来的疼痛可不亚于烧伤。此外，要注意干冰的加入量，很多人以为把整个炮身塞满干冰可以起到更好的制冷效果，但却带来了很多的凝结水，水滴到板卡上便 会造成事故。实际上，当处理器进入稳定运行状态之后，制冷与散热会有一个温度平衡点，加入过多的干冰也不会让处理器温度更低。而成熟的极限超频者，就能很 好的掌握这个平衡点，用最少的干冰取得最好的制冷效果。

　　第二，对于水冷系统而言，扣具的重要性勿庸置疑。如果与CPU的表面结合得不够紧密，那么散热效果将大打折扣;如果扣具 设计得过紧，那么很容易顺让脆弱的CPU核心。此外，各种水管、热交换器、电源装置的固定也是一大难题。事实上，以上问题牵涉到不少机械设计，而这方面无 疑是国外厂商的强项。