與任何強(qiáng)大的 PC 硬件一樣,CPU 在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,需要適當(dāng)散熱才能達(dá)到最佳性能。
正如英特爾系統(tǒng)散熱和機(jī)械架構(gòu)師 Mark Gallina 所解釋的:“在正常運(yùn)行期間,CPU 內(nèi)的晶體管將電能轉(zhuǎn)化為熱能(熱量)。這種熱量會(huì)增加 CPU 的溫度。如果沒有有效的散熱途徑,CPU 將超出其安全工作溫度。”
但是,讓 CPU 保持在理想溫度下運(yùn)行的最佳方法是什么呢?有許多方法可以散熱處理器,但大多數(shù)臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦使用風(fēng)冷散熱器或水冷散熱器。
我們將討論水冷散熱與風(fēng)冷散熱:它們的工作原理、每種方法的優(yōu)缺點(diǎn),以及哪種可能適合您的情況。
CPU 散熱器的工作原理
空氣和液體 CPU 散熱器的工作原理相似,它們所做的本質(zhì)上一樣:從 CPU 吸收熱量,然后將熱量從硬件中散發(fā)出去。
處理器本身產(chǎn)生的熱量被散發(fā)到 CPU 上稱為集成式散熱器 (IHS) 的金屬蓋上。然后,熱量轉(zhuǎn)移到 CPU 散熱器的基板。再然后,熱量通過液體或?qū)峁苌l(fā)到風(fēng)扇,接著被從散熱器吹走,最終離開 PC。
雖然基本的機(jī)制是相似的,但這兩種方法實(shí)現(xiàn)熱量散發(fā)的方式非常不同。
我們先講風(fēng)冷散熱器。
風(fēng)冷散熱
在風(fēng)冷散熱器中,熱量從 CPU 的 IHS 通過所涂抹的導(dǎo)熱膏轉(zhuǎn)移到通常由銅或鋁制成的傳導(dǎo)基板中。然后,熱能從基板進(jìn)入連接的導(dǎo)熱管。
導(dǎo)熱管旨在將熱量從一個(gè)位置傳導(dǎo)到另一個(gè)位置。在這種情況下,熱量會(huì)轉(zhuǎn)移至高于主板的散熱器,從而留出空間放置其他組件,比如 RAM。這些管道以熱量的形式將能量輸送到構(gòu)成散熱器的薄金屬翅片中。這些散熱片的設(shè)計(jì)是為了最大限度地暴露在較冷的空氣中,從而吸收金屬中的熱量。然后,連接的風(fēng)扇將熱的空氣吹離散熱器。
風(fēng)冷散熱器的效率會(huì)因諸多因素而有所不同,比如構(gòu)建時(shí)使用的材料(例如,銅的傳導(dǎo)性優(yōu)于鋁,但鋁更便宜),以及連接到 CPU 散熱器的風(fēng)扇的大小和數(shù)量。這就是 CPU 風(fēng)冷散熱器的尺寸和設(shè)計(jì)會(huì)有不同的原因。
大風(fēng)冷散熱器通常散熱更好,但并不總是有足夠的空間來容納較大的散熱解決方案,特別是在小型電腦中。
我們將進(jìn)一步探討風(fēng)冷散熱的優(yōu)點(diǎn),但為了比較,讓我們先講講水冷散熱。
水冷散熱
與風(fēng)冷散熱器一樣,有多種選項(xiàng)可供選擇,但大多數(shù)都分為兩類:一體式 (AIO) 散熱器或自定義散熱循環(huán)。在這里,我們將主要關(guān)注一體式 (AIO) 散熱器,盡管這兩者中液體如何散熱 CPU 的基本原理是相同的。
與風(fēng)冷散熱類似,散熱過程從連接到 CPU IHS 的基板開始。IHS 上附有一層導(dǎo)熱膏,方便兩個(gè)表面之間更好地傳熱。基板的金屬表面是水冷頭的一部分,水冷頭設(shè)計(jì)為裝填散熱液。
當(dāng)散熱液通過水冷頭時(shí),會(huì)從基板吸收熱量。然后,散熱液繼續(xù)在系統(tǒng)中行進(jìn),向上通過一兩根管子到達(dá)散熱器。散熱器將液體暴露在空氣中,幫助其散熱,然后,連接到散熱器的風(fēng)扇將熱量吹離散熱器。接下來,散熱液重新進(jìn)入水冷頭,循環(huán)再次開始。
風(fēng)冷和水冷哪個(gè)好?
這兩種散熱方式都是非常有效的,但適用于不同的情況。在做選擇時(shí),下面是要考慮的幾個(gè)因素。
價(jià)格
價(jià)格會(huì)因您優(yōu)先考慮的功能而有很大的不同。不過,一般來說,風(fēng)冷散熱器的成本較低,因?yàn)椴僮鞲苯印?/p>
兩者都有入門級(jí)和高級(jí)版本。高級(jí)版本的風(fēng)冷散熱器可能配有更大的散熱器、更好的風(fēng)扇,并提供不同的美學(xué)設(shè)計(jì)。高端一體式 (AIO) 水冷散熱器可能會(huì)有一個(gè)更大的散熱器,并可以進(jìn)行外觀和功能定制,比如用于控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和照明的軟件。
空氣和液體 CPU 散熱器的價(jià)格范圍都很大,具體取決于您所需的功能。
易于安裝
盡管一體式 (AIO) 水冷散熱器的安裝通常比標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)冷散熱器更復(fù)雜,但它仍然相當(dāng)簡(jiǎn)單。大多數(shù)僅包含水冷頭、兩根用于循環(huán)散熱液的軟管以及散熱器。額外的步驟包括連接水冷頭,這是類似于安裝風(fēng)冷散熱器的過程,然后連接散熱器和風(fēng)扇,使多余的熱量可以很容易地從 PC 中散出。由于散熱液、泵和散熱器都包含在設(shè)備中(因此稱為“一體式 (AIO)”),安裝后只需很少的監(jiān)管或維護(hù)。
另一方面,安裝自定義循環(huán)需要構(gòu)建者付出更多的努力和掌握更多的知識(shí)。初始安裝過程可能更耗時(shí),但是增加的靈活性允許進(jìn)行更多的自定義,并且如果需要,可以將其他組件(如 GPU)包括到循環(huán)中。當(dāng)正確實(shí)施時(shí),這些更復(fù)雜的自定義循環(huán)還可以支持各種形狀和尺寸。
尺寸
風(fēng)冷散熱器可能體積大,但它僅限于一個(gè)區(qū)域,而不是分布在整個(gè)系統(tǒng)中。另一方面,使用一體式 (AIO) 時(shí),您需要為散熱器留出空間,還需要考慮水冷頭和散熱液管的正確方向和對(duì)齊等問題。
也就是說,如果計(jì)算機(jī)比較小,體積偏大的風(fēng)冷散熱器可能不是最好的選擇。薄型風(fēng)冷散熱器或帶小型散熱器的一體式 (AIO) 散熱器可能更合適。在規(guī)劃升級(jí)或選擇機(jī)箱時(shí),請(qǐng)確保有足夠的空間來容納所選的散熱解決方案,并確保機(jī)箱支持已選擇的硬件。
聲音
水冷散熱,尤其是使用一體式 (AIO) 時(shí),往往比 CPU 散熱器上的風(fēng)扇更安靜。同樣,這也不一定,因?yàn)橛袑iT設(shè)計(jì)用來降低噪音的風(fēng)冷散熱器,而風(fēng)扇的設(shè)置或風(fēng)扇的選擇也會(huì)影響產(chǎn)生的噪音量。但總體而言,水冷散熱往往產(chǎn)生的聲音較少,因?yàn)樾⌒捅猛ǔ=^緣良好,散熱器風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速往往低于 CPU 散熱器上的風(fēng)扇。
溫度調(diào)節(jié)
如果您真的想要超頻,或者打算做一些 CPU 密集型的工作,比如渲染視頻或流式傳輸,那么水冷散熱可能是最好的選擇。
根據(jù) Mark Gallina 的說法,水冷散熱“比純傳導(dǎo)能更有效地將熱量分散到更多的對(duì)流表面積(散熱器)上,從而降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(更好的降噪效果)或提高總功率?!?/p>
換言之,它更有效,且往往更安靜。如果您想要盡可能低的溫度,或者對(duì)更安靜的解決方案感興趣,且不介意稍復(fù)雜的安裝過程,水冷散熱可能是最佳選擇。
風(fēng)冷散熱器非常善于將熱量從 CPU 中轉(zhuǎn)移出去,但要記住,熱量隨后會(huì)散入機(jī)箱中。這會(huì)抬高系統(tǒng)的整體環(huán)境溫度。水冷散熱器通過散熱器上的風(fēng)扇將熱量轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)外,這方面做得更好。
總結(jié):
所以,回到最初的爭(zhēng)論:水冷散熱與風(fēng)冷散熱。哪一種更好?
答案取決于您如何使用計(jì)算機(jī)以及預(yù)期的性能和工作負(fù)載。
如果希望工作時(shí)幾乎沒有噪音,散熱效果最好,且不介意可能更高的價(jià)格,水冷散熱將是合適之選。
如果您所尋找的解決方案要有更低的價(jià)格,安裝要簡(jiǎn)單,并能犧牲一定的性能和降噪效果,建議采用風(fēng)冷散熱。
做選擇時(shí),請(qǐng)考慮您使用電腦的方式,以及您計(jì)劃將來如何使用它。雖然兩者都是極好的解決方案,但它們適用于略有不同的用例。哪一種方案更適合您對(duì)計(jì)算機(jī)的使用,由你自己來決定。
本文標(biāo)題:CPU散熱器:風(fēng)冷和水冷哪個(gè)好?
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