提高CPU散热之关于风冷散热器的性能研究

水冷网昨日记者获悉：AMD Ryzen ThreadRipper锐龙线程撕裂者是目前普通玩家能买到的最强消费级处理器，其拥有最多32个核心64个线程，当然其设计功耗也是达到了250W，可谓“热度”惊人，通常只有定制的分体式水冷散热器才能将其彻底压制。

　　主要是分析散热器的哪些构造影响散热性能，涉及到底座、热管、鳍片、风扇、工艺、大小和形状。

　　散热器主要功能是：把cpu表面的热快速传递到鳍片，再散发到空气中，起到降温的作用。从降温效率角度，涉及到以下几个方面：

　　（1）cpu表面温度-->热管上端温度，温差越小传热速度越快；

　　（2）热管温度-->鳍片温度，温差越小传热速度越快；

　　（3）鳍片温度-->空气温度，温差越大传热速度越快，鳍片面积越大散热越快。

　　所以，选择、安装或制造散热器，在不考虑大小、重量和成本的理想前提下，：

　　（1）尽量使cpu表面热量快速到达热管上端。

　　这需要底座平整如镜：

　　或使热管直接接触cpu表面：

　　或采用铜底座：

　　安装时不要过分挤压两端，导致底座拱起变形，不能与cpu表面完全吻合；

　　导热硅脂要均匀涂抹。

　　热管热量要快速到达鳍片：

　　可采用增加热管数目，采用较粗热管等办法。

　　（2）尽快使热管上的热量到达鳍片，并分布到鳍片的所有表面上。

　　--好的工艺使鳍片紧扣热管，不留间隙，尽快导出热管上的热量。

　　--采用导热更好的材料做鳍片，让热量快速分布到整个表面。目前基本都是铝质鳍片，少量铜质鳍片。

　　--合理排列热管位置，让导热更有效。

　　（3）尽快把鳍片上的热量导入空气中。

　　保持适当风速。风速太低太高都不行，低了导热不够快，高了……摩擦生热，还有噪音。

　　尽量增大鳍片面积。越大越好。

　　保持机箱风道通畅，使空气保持低温。

　　利用工艺改变鳍片形状，使空气流动效率更高，如图所示：

　　水冷网昨日记者获悉：先谈谈热管，到底几根热管够用？是否越多越粗越好？

　　一般都是6mm粗的热管，粗的有8mm的，如果热管数量多，底座挤满了。对高发热量（如125W）的cpu来说，1根2根的是少了点，3根可能刚好足够，4根比3根有提高是肯定的，但随着根数的增加，从热管传热角度看，效率提升会越来越少。所以中低端散热器基本是3根4根。

　　对5根6根甚至8根热管的散热器来说，增加热管对进一步降低cpu表面与热管上端温差的效果不明显，多热管的作用更多在第二个环节：让热管更快向鳍片传热。4根和5根的热管，与鳍片的接触面积相差25%，传热速度也快了25%，这才是超过4根热管的目的。

　　不考虑鳍片端，对cpu端来说，多少根热管合适？

　　如果我们计算出一根热管传导热量的能力，那么多少瓦的cpu需要多少根热管就一清二楚了。

　　以一根6mm热管计算，取长度为10cm，这样好计算些，一根热管分两侧延伸，相当于两根在散热。

　　热管的导热能力随着温度提升而增加，是铜导热能力的8-25倍，我们计算一下cpu表面到热管与鳍片接触处的温差：

　　【假如cpu满载125W发热量】cpu表面温度较高，热管只有1根。

　　第一步：cpu表面到热管内部，要用1根热管传导全部的125W热量，热管内部蒸发端与CPU表面的温差会达到5°以上，做工差点温差会更大。

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