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一点都不难!四步教你变身散热器达人

出处:pconline作者:DIY

前言:

��很多CPU在超频后的发热量会大大增加,如果不采取有效的散热措施,那么 系统的稳定性会受到严重影响。因此,CPU散热器的重要性越发突出。而现在夏天又在不知不觉中到来了,不少朋友又开始感受到了“爱机”传出来的阵阵热量了 吧?虽然每年的夏天都会有相应的散热器导购推荐,但是由于硬件平台的更新,同时散热器产品也是日新月异,许多新产品令人眼花缭乱。所以今天我们对市面上种 类繁多的产品进行了筛选,推荐了一些性价比较好的典型产品给大家。

  当然了,所列举的产品并不一定符合所有消费者的口味,不过我们选择 的依据是客观的。好的散热器并非由广告来说话,下面我们先来了解一下选择散热器的技巧,同时配合我们推荐的产品,相信各位用户自己也能在混乱的散热器市场 上挑到理想的产品,这也是我们此篇导购文章的真正目的。

一、重中之重:散热片的鉴别技巧

��CPU散热器由散热片与风扇组成,由于散热片是直接与CPU的表面相接触,因此其导热能力的好坏很大程度上影响到整体的散热效果。可以说散热片是整个散热系统的最根本最重要的部件了。

��1.散热片的材质

��就散热性能而言,散热片的材质无疑是最重要的因素,而散热片原则上可用多种材质制成。导热性能是其中重要指标之一,下列比较表显示各种材质的导热性能。

材质 导温性
银 422 W/mK
铜 402 W/mK
金 298 W/mK
铝 226 W/mK
钢 73.3 W/mK
铅 34.8 W/mK

�� 目前市面上散热系统所使用的散热片材料以铝合金居多,只有极少数是使用其它材料。事实上,铝并不是导热系数最好的金属,效果最好的是银,其次是铜,再其次 才是铝。但是银的价格昂贵,而铜又太过笨重,而铝的重量非常轻,兼顾导热性和质量轻两方面,因此,才普遍被用作电子零件散热的材料。

�� 但散热片并非是百分之百纯铝的,因为纯铝太过于柔软,所以都会加入少量的其他金属,铸造而成为铝合金,以获得适当的硬度,不过铝还是占了约百分之九十八左 右。另外你可以看到,散热片的颜色五花八门,有蓝色、黑色、绿色、红色等,这只不过是表面的一层镀漆而已,如果你用刀片刮出一道痕迹,就会看到银白色光 泽,这就是铝合金。而那些五花八门的形状大部分都是用车床刨出来的。在选购时,大家可以着重选择那种“铜”或者“银”含量较高的合金材料,这样热传导效果 会得到较大的增强。其实,这种高档散热片的成本也不会很高,对于一些超频发烧友而言,为散热器专门更换高档散热片也是可行的方案。

  2.散热片的表面积与底部厚度

��热传递有三种形式,传导、辐射和对流。在电脑机箱的内部,辐射几乎是可以被忽略的,而在CPU这种要求快速散热的前提下,对流也更加无法考虑。毫无疑问,此时传导是最主要的散热方式,根据传导的效率定义,散热片的表面积是相当重要的。

�� 散热片的散热能力和它的底部厚度以及散热面积都有很大的关系,总体说来,底部越厚的,热容量越大,能带走的热量也越多;散热面积越大,即散热片的鳍片数越 多,导热速度也越快。同时,大家在选购时也要注意散热片的加工精度,有些杂牌风扇加工得很粗糙,对散热不利,而一些大的厂家,于细微处见功夫,其加工工艺 就相当的成熟完善。

��此外,大家对于散热片底部的平整度也要格外注意。如果散热片底部不是完全平整的话,那么它与CPU之间的有效接触 面积就会变小,这对于热传导也是很不利的。当然,CPU的扣具也应该保证整个散热片与CPU表面紧密接触。如果你发现自己的散热片无论如何也不能与CPU 表面牢牢结合的话,那么建议使用导热硅脂,这虽然是与散热风扇马牛不相及的一种东西,但对于CPU的散热,导热硅脂却有着举足轻重的作用,有许多朋友可能 轻视了这些白色粘稠物的实力。


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散热片底部平整度要格外注意

二、小处见真知:风扇的鉴别技巧

  1.风扇传动的方式

��散热片将热量源源不断地带出之后,风扇必须吧这些热量立即吹走,不然热量聚集之后就会对CPU的安全构成威胁。对于一款风扇而言,风量、噪音和寿命是极为重要的指标,而其传动的方式将很大程度上决定一款风扇综合性能。

�� 目前市场上的风扇中,传动轴承一共有三类:含油轴承、单滚珠轴承(也就是含油加滚珠)、双滚珠轴承。不要小看这个区别,往往JS们就拿含油轴承来冒充滚珠 的,而两者的价格和性能都相去甚远。滚珠轴承的优点在于它的使用寿命长,同时自身发热量小,噪音小,比较稳定。而含油轴承在长时间使用以后,其中的油脂挥 发,轴承磨损,后期噪音会很大,寿命也短。分辨是含油还是滚珠,最简易的办法就是用手拨扇叶。用同样的力量,滚珠的转动要更容易一些,转的时间长,而且在 停下来的时候会稍稍往反方向转一下;而含油的则明显不一样。在柜台购买时,还可以要求试着插上电源看一看,因为滚珠的摩擦小,所以从刚开始转动,速度就很 稳定,而含油的则开始时会显的稍慢一些。

��滚珠承轴风扇最大的特点就是在其轴芯的两边加上了数个金属珠运转,由于使用了圆金属珠运转, 属于点的接触,所以启动时运转比较容易,而且可以上到很高的速度,目前很多品牌的产品已经达到了5000rpm左右的速度。滚珠是配合弹簧一起使用的,弹 簧顶撑在两个金属珠环的中间位置,因此整个风扇的重量都落在了滚珠承轴上。而且由弹簧间接顶撑着,所以可以使用于任意方向、角度上的产品,其寿命一般都比 较长。至于双滚珠轴承,它应该是目前最理想的解决方案了。与单滚珠轴承相比,使用双滚珠轴承的风扇噪音控制得更好,而且磨差系数低并且寿命大大提高。不 过,两者在风量上却没有本质的差别,这点大家必须明白。从成本的角度来看,使用双滚珠轴承是较高。由于用户在短期使用内看不到双滚珠轴承的优势,因此目前 市场上使用这项技术的风扇还不多。

��除了以上三种传统的轴承传动以外,我们偶尔还能见到使用磁浮设计的风扇。磁浮风扇的轴承两端无任何 接触物,完全避免了摩擦从而延长了其寿命。此外,磁浮风扇重顶芯盖也是很特别的,它利用磁力原理使风扇悬空且凭借磁浮力吸住扇叶成 360 度定轨围绕轴心形成稳定旋转。这一技术使克服了传统风扇转速不匀均、旋转易受阻以及滚轴风扇的运转机械噪音大和受冲击易损坏等缺点。客观而言。目前单滚珠 轴承风扇应该是最经济的选择,适合于大部分用户。至于双滚珠轴承与磁浮风扇,目前较高的价格将制约其普及的速度,但是它们也是未来发展的趋势。对于始终走 在技术前沿的发烧友而言,大胆尝鲜也未尝不可。


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磁浮设计的风扇

  2.扇叶的学问

�� 大家可以不要轻视扇叶,它也会对散热器的最终表现产生决定性的影响。目前普通CPU风扇所使用的扇叶大致有三种:厚弯角扇叶、薄弯角扇叶与薄直角扇叶。相 对而言,厚弯角扇叶具有最佳的散热能力,因为它产生的风压很大,风量也很足,对于冷热交换速度的提高也有好处。但是也应当看到的是,厚弯角扇叶会带来更多 的噪音,而且转动时对于轴心的离心力较大,对于寿命也有一定的影响。目前绝大多数适合超频的强力风扇都使用这种扇叶,这也是一个很无奈的现实。

�� 薄弯角扇叶是在厚弯角扇叶的基础上进行改进的,它采用了更多的叶片,因此风量基本上还是可以保证。此外,由于叶片的份量较轻,因此其转速较高,而且速度均 匀,噪声也不大。但是薄弯角扇叶的最大不足就是风压,因此它不适于作为超频风扇。薄直角扇叶则是最早期的产品了,但是它仍然没有落伍。使用这种扇叶的风扇 在噪音、风压、风量、寿命等方面都表现得规规矩矩,适合那些发热量较低的低频率CPU。


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薄直角扇叶

  3.扇叶与转速

�� 对于一款风扇而言,转速确实非常重要,因为它在很大程度上决定着散热效果。但是令制造商非常矛盾的是,转速提高后,风扇的噪音会立即变大,而且寿命也会受 到一定影响。此外,对于一些扇叶大而厚的风扇而言,转速也不便太高。此时,厂商不得不在各种指标下权衡利弊。一般而言,4000rpm以下转速的风扇应该 使用厚弯角扇叶才能保证最佳的散热效果,至于5000rpm以上的产品,其转速已经很高了,此时大家要注意产品的噪音,笔者并不推荐使用这种高噪音的风 扇。

三、换个思维提高效率——热管并不神秘:

  1.热管?什么是热管?为什么我们要选择热管散热器?


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2.热管原理解析

  热管主要是利用工作流体的蒸发与冷凝来传递热量(热管工作流体涵盖从低温应用的氦、氮,到高温应用的钠、钾等液态金属;较为常见的热管工作流体则有氨、水、丙酬及甲醇等),这种技术早在1963热管就已经在美国诞生。

   热管一般是由管壳、吸液芯和端盖三个部分组成。将管内抽至较高的真空度后充以适量的工作流体,使得紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密 封。热管有两端,分别为蒸发端(加热端)和冷凝端(散热端),两端之间间根据需要采取绝热措施。当热管的一端受热时(即两端出现温差时),毛细芯中的液体 蒸发汽化,蒸汽在压差之下流向另一端放出热量并凝结成液体,液体再沿多孔材料依靠毛细作用流回蒸发端。如此循环不已,热量得以沿热管迅速传递。由于蒸发 ——冷凝的传热过程中,管内工作流体处于饱和状态,因此热管几乎是在等温下传递热量。


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热导管散热原理

   热管具有极高的导热性、良好的等温性,冷热两侧的传热面积可任意改变,可远距离传热、可控制温度等优点,诞生早期主要应用于宇航、军工等行业,后来在冶 金、化工、交通、机械以及电子技术等行业都有了广泛应用。现在,热管已经成为市面上一些高端PC散热的主流配置部件,相比于传统金属散热器,热管散热器具 备低噪声、高效能的技术优势,随着技术不断成熟和大规模的生产应用,热导管的价格也越来越容易接受。

  因此相对与传统的金属热传导散热器来说,热管的导热效率无疑更高,对于超频玩家来说,由于处理器处于非常规状态下,发热量时常是相当恐怖的。这时候采用热管的散热器能令系统更稳定,同时也提高了超频成功率。

   目前市面上充斥着大量的热管散热器,虽然热管的生产成本已经下降,但是散热厂商将其整合到现实的产品时,成本的增加依然不可避免,因此高品质的热管散热 器依然售价不菲,但也不是说带热管的产品都是高价产品,譬如终结者等地区品牌性价比就比较高,大家可以根据自己的预算进行选择。

四、风冷的终极形态——冰火两重天的半导体制冷:

  1.珀尔帖效应应用

  半导体致冷器是由半导体所组成的一种冷却装置,於1960左右才出现,然而其理论基础Peltier effect可追溯到19世纪。如图是由X及Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路。


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  通上电源之後,冷端的热量被移到热端,导致冷端温度降低,热端温度升高,这就是著名的Peltier effect 。这现象最早是在1821年,由一位德国科学家Thomas Seeback首先发现,不过他当时做了错误的推论,并没有领悟到背後真正的科学原理。到了1834年,一位法国表匠,同时也是兼职研究这现象的物理学家 Jean Peltier,才发现背後真正的原因,这个现象直到近代随著半导体的发展才有了实际的应用,也就是[致冷器]的发明(注意,这种叫致冷器,还不叫半导体 致冷器)。

  2.现代半导体技术的新应用

  半导体热电偶由N型半导体和P型半导体组成。N型材料有多余的电子, 有负温差电势。P型材料电子不足,有正温差电势;当电子从P型穿过结点至N型时,结点的温度降低,其能量必然增加,而且增加的能量相当于结点所消耗的能 量。相反,当电子从N型流至P型材料时,结点的温度就会升高。


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  直接接触的热电偶电路在实际应用中不可用,所以用下图的连接方法来代替,实验证明,在温差电路中引入第三种材料(铜连接片和导线)不会改变电路的特性。

  这样,半导体元件可以用各种不同的连接方法来满足使用者的要求。把一个P型半导体元件和一个N型半导体元件联结成一对热电偶,接上直流电源后,在接头处就会产生温差和热量的转移。

  在上面的接头处,电流方向是从N至P,温度下降并且吸热,这就是冷端;而在下面的一个接头处,电流方向是从P至N,温度上升并且放热,因此是热端。

  因此是半导体致冷片由许多N型和P型半导体之颗粒互相排列而成,而N/P之间以一般的导体相连接而成一完整线路,通常是铜、铝或其他金属导体,最後由两片陶瓷片像夹心饼乾一样夹起来,陶瓷片必须绝缘且导热良好,外观如下图所示。


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结语:

   对于发烧玩家来说,或许只有水冷和干冰液氮能够满足他们,但是那对一般的DIY超频玩家来说实在太过奢侈,比较现实的散热手段依然还是风冷。目前的风冷 技术发展速度明显要高于其他几种散热手段,如果半导体制冷技术在未来几年能够真正成熟并普及,那么水冷似乎除了静音以外,已无其他优势。当然,这类技术目 前还有不少不成熟的地方,譬如结露,转换效率低等问题。不过就如同液晶显示器的普及一样,只要有强劲的用户需求,技术终会不断向前发展。我们也希望那一天 能够早日到来。

发挥性能极限-CPU超频的魅力

超频记录最早有Amiga 500的Motorola芯片从9MHz超到12MHz,英特尔80286从8MHz超到12MHz。那时的超频行为是顶尖技术高手才能做的事情。随着电 脑的普及和技术的进步,超频逐渐成为一种大众行为,Intel于1998年推出的赛扬300A处理器成为一时的经典——可以轻松将主频和性能提升50%, 而现在世界各地的高手更是不断把超频纪录推向顶峰。
CPU 体质如何是超频中最为核心的部分,大家都了解,同一系列的CPU一般都在相同的晶圆上切割下来,然后通过检测分别标示为不同频率及型号的产品。 晶圆纯度 越高直径越大,所生产的芯片性能越好良品率就越高。硅晶圆生产过程中,离晶圆中心越远就越容易出现坏点。因此从硅晶圆中心向外扩展,坏点数是呈上升趋势。 同时纯度越高,所生产出来的芯片瑕疵越少,频率越高。晶圆中心部分一般会用来作为最高端型号。由于品质最佳的产品可以运行在更高的频率上,并且需要电压更 低,发热量更小,同时产量也最小,是超频中的首选。
同时由于产能及市场需要等因素,在中低端CPU产品中,我们仍有可能发现这种超能力选手,这一般就是把高端产品标示为中低端型号。好超的CPU除了完全靠运气外,也可以从一些玩家的经验发现端倪:
Revision(版本)及Stepping(步进):
例如Intel Core 2 Duo桌面处理器Conroe的正式出货版本为B-2。一般在产品正是发布前Intel会有一些ES板发放的相关的评测室,而这种产品往往存在一些 BUG,例如某些Conroe ES版CPU被发现在特殊情况下,会导至Conroe处理器处于极高的资源使用率的问题。对于这种先期测试流出的Conroe测试样本,虽然价格便宜,但 一般并不适合普通用户或超频使用。
步进:
这个值一般会随着CPU的不断推出而更新,如果CPU有新的制程,工艺更新,其编号也会得到相应的更新当然也不是越新越好,但普遍的体质总是越后期工艺就会越有一个新的提高
生产周期及sSpec编号:
最下面一行即为周期编号,L625A254(注:e6300的经典极品超频编号),625代表是06年25周生产的,而A254则更像是批次的编号,也就是说周期相同,批次编号不同的CPU也存在不同的体质,只有同周期同批次编号的CPU的体质才比较接近。
一般来讲某些周期批次的产批会表现出突出的超频特性出来,在购买的时候,有条件的话可以优先考虑,不过往往这种产品很难寻找到,即便是拥有了也未必能达到理想的预期。因为在超频纪录中,专业朝频者的CPU甚至在上百颗产品中选拔,才能发现极品。
[超频主板指南]
主板方面,在超频使用后,稳定性将面临极大的考验,一般来讲,我们主要考虑几个方面
1.品牌口碑
品牌可以代表一个厂商的风格 ,对于超频而言,设计者背后丰富的经验将是产品超频性能的保证。从超频排行榜上使用主板的型号可以发现当前最为流行的超频利器,当然身边DIY玩家的建议也是非常好的参考。
2.做工用料
即便有了优秀的设计,也要以良好的主板做工及用料为基础。一般来讲,大厂的产品由于采用高档的全自动流水线来生产,一般在质量控制上是很有保证的。而用料 主要包括容、阻、感几大基本配件。表面上来看,要保证CPU、内存的高速稳定运行,供电部分最为重要。人们也非常关注CPU的供电相数。需要注意的是,供 电相数的多少并不一定直接代表供电的好坏。因为其中还牵扯多项协同工作以及选择什么电器性能的配件有关。当然,一般来讲由于更多供电相数的设计可以在一定 程度上缓解每一项的压力,更高的频率及功率压力下选择更多的供电相数是比较必要的。
3.元件布局
板卡上的大规模集成电路和电源部分的MOS管在工作时都会产生很多热量,而普通电解电容长期受到烘烤会加速老化,导致容量减小甚至完全失效。设计合理的板 卡总是将发热量较大的器件布置在散热条件较好的地方,并让对温度较为敏感的元器件与其保持适当距离。这样,板卡才能够长期稳定地工作,并获得更长的使用寿 命。绝大多数板卡的设计是合理的,但也不能排除个别板卡存在设计缺陷的可能性。
4.电容
在CPU 的供电电路中由于要求较高的滤波电容容量,因此普遍采用普通电解电容器作为滤波元件。理论上在电源滤波电路中使用容量越大的电容越容易获取更平滑的供电, 但由于板卡工作的频率较高,而普通电解电容内部是由导电箔卷曲而成的,要获取更大的容量必将增加导电箔的长度和宽度。这就会带来卷箔效应反而降低了电解电 容的滤波效果并增加普通电解电容在工作时的温度,影响该电路长期稳定可靠的工作。一般在设计上都适宜采用相对容量较小的电解电容多个并联以求达到较好的效 果。
[超频内存指南]
超频过程中,能够随着CPU频率的提升,对内存的要求也随之提高。以Conroe超频为例,使用965主板的用户较多,由于相对975芯片,P965最低 分频为1:1,因此外频提升对内存的压力很大。对于想超频至较高频率或使用较高外频,内存频率将是一个必须逾越的障碍。
在DDR 时代,BH5、TCCD这些明星已经退去。Micron D9颗粒从他们手中接过了接力棒。最初FAT body D9, 由使用110nm老式制造工艺,体型偏胖所以人们称之为大D9,一共分为D9DQT和D9DQW2种型号。DDR2 1000 CL=4-3-2-4以及DDR2 800 CL=3-2-2-3这些频率与时序成为当时的纪录,要知道这样的成绩是在04、05年生产的DDR2-400/533内存芯片上实现的。
而目前采用新工艺的小D9则挑起了大梁,比起大D9制造成本更低,其中D9GKX,D9GMH和D9GCT这三个型号比较好超。同样也是继承了fat body d9在高电压下有较高频率以及时序的传统。其中D9GKX和D9GMH更为出众。
Crucial、 CORSAIR、mushkin、Patriot、OCZ、GEIL等多家超频内存提供商均有使用小D9颗粒产品。需要注意的是,频率虽然重要,但也只是 建立在一定范围内,如果内存频率采用异步跑得比外频要高出一截,那么再提升频率的效果就不如缩短时序以减少延迟。也就是当FSB成为瓶颈之外,那时内存频 率的提升意义就不大了,不如优化时序。
关于内存散热片:
目前多数高端内存都带有金属散热片装置,这些辅助设备在导热及电子屏蔽方面都有一定的帮助。不过实际使用来看,散热效果比较突出的很少,因为长条的散热片 与颗粒紧密贴合对扣具的要求较高,并且一般均采用导热双面胶进行粘贴,在降低到热效果的同时又增加了更换散热片的难度。
很多情况下,反而使用一枚风扇进行吹风效果更好。因此现在高端的产品,开始使用热管及水冷方式加强散热效果,不过价格也是不菲。
由于现在内存厂商对于产品线的细分,想获得具有良好超频潜力的产品非常困难。所以想选择出色的内存基本要锁定一些专业厂商的高端产品。
[其他核心配件]
硬盘做为操作系统及测试软件的载体,当然也是越快越好。包括像Super Pi这种程序,在进行较高位Pi值计算时,首先要写不通的数据到硬盘上,这个部分磁盘操作会对运行的速度产生一些影响。可能有些人很快想到技嘉的i- RAM,不过速度快的同时开销也十分昂贵,不过组建RAID0系统是一个不错的办法。
电源对于普通用户,电源本着够用就好的原则为佳。但是作为超频使用,必须考虑到超频后消耗功率的增加,同时也要有一定的余量储备。
需要注意的是,目前电脑对电源的需求主要集中在12V,因此除了关注电源的额定功率外,也要注意12V的输出是否充足。提高12V的输出主要有两个三个方面:
1, 双(多)相12V输出
2, 采用主动PFC
OCZ在CES07大会中展示2千瓦PC电源,OCZ这款2千瓦PC电源采用外置式设计。
不过对于高端产品,其价格也高高在上。在电源电流输出达到极限的同时,价格也脱离市场。通过对比,两款中端产品的功率与价格更具优势,因此很多玩家利用两款电源组合,达到更好的性价比。
如果超频设置要保持在长时间运行,那么安置在一个优秀的机箱环境是十分必要的。除了基本的要求外,良好的通风与散热能力最为关键。
[超频散热器指南]
散热器的结构一般分两大部分:散热器本体,风扇。散热器本体所要做的工作分为三项:吸收热量、传递热量、散发热量。
所有这些内容均与导热有关,导热比较好的材料有纯银(418),纯(紫)铜(386),纯金(318),纯铝(220)等。从实际角度出发,紫铜与铝均为 较好材料。由于纯铝极易被氧化,并且硬度不够,因此实际中一般使用铝合金,不过此时导热率有一定的下降。总体来看铜具有较好的传热能力,铝合金具有较好的 散热能力,因此我们可以看到很多优秀的产品便采用铜底铝鳍的结构。
而在传到方面,由于热管的引入,其它方式黯然失色。热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管” 的传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热 管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果 的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新 天地。
热管看似简单,实际上加工要经过1、机械加工---2、清洗---3、管芯制作---4、清洗---5、焊接---6、检漏----7、除气---8、检 漏---9、充装---10、封接---11、烘烤---12、检验等必要步骤,实际制造的时候往往能达到20,甚至上百道的工序。因此热管导热性能也与 加工的水平息息相关。
吸热需要有两个要点,具有一定热容积与紧密程度。第一点现在普遍使用一定质量的铜底来达到一定的吸热能力。而第二点除了底面平整和接触面足够压力外,不可避免的微小缝隙必须要由一种导热材料来填补,以防中间存在空气等热的不良导体。
Arctic Silver 5散热硅脂,使用99来纯银粉制造,用了三种不同形状和大小的纯银粉所造,不通电,容易使用,不会干涸,完全没有平价的釸.成分:超过88%的比重是纯银粉, 其余有少量Ceramique
热导系数:
>350,000W/m2 °C (0.001 英寸层面)
热阻抗:
0.0045°C-in2/Watt (0.001 英寸层面)
颗粒平均大小:
0.49 微米
适用温度范围:
极限: –50°C to >180°C 长期使用: –50°C to 130°C
需要注意Arctic Silver 5 需要最少 200 小时经过“break-in”过程,使粒子更大的接触面积在CPU 和散热器之间得到更好的散热 (如果无风扇或风扇转得慢时, 这个周期会更久)
[极限超频指南]
通过上面对一些散热原理的讨论,下面我们看一下更“酷”的散热方式。
俗成"大炮"容器的铜底做成了蜂窝状,是为了增加干冰或液氮和铜块的接触面积,这样能够加速沸腾,达到迅速制冷的目的。
固态二氧化碳,俗称干冰。为白色分子晶体;熔点-56.6℃(5.2´ 101325Pa),-78.477℃升华(101325Pa),密度1.56g/cm3(-79℃);具有面心立方晶格。在室温下,将二氧化碳气体加压 到约60´ 101325Pa时,当一部分蒸气被冷却到-56℃左右时,就会冻结成雪花伏的固态二氧化碳。固态二氧化碳的气化热在-60℃时为364.5J/g,在常 压下气化时可使周围温度降到-78℃左右,并且不会产生液体,所以叫“干冰”。
干冰与一种挥发性液体(如乙醚、丙酮或三氯甲烷等)组成的混合物,可形成-77℃左右的低温浴。低温液体可以更好的与蒸发皿相接触,提供更好的散热性能。 不过由于实验环境安全方面考虑,一般使用无水乙醇比较合适。使用无水乙醇与干冰可将温度降至-60摄氏度以下
液氮的一些物化参数
熔点(℃): -209.8
沸点(℃): -195.6
相对密度(水=1): 0.81(-196℃)
相对蒸气密度(空气=1): 0.97
饱和蒸气压(kPa): 1026.42(-173℃)
临界温度(℃): -147
临界压力(MPa): 3.40
溶解性: 微溶于水、乙醇。
液氮是非常理想的制冷材料,并且价格适中,并且大量存在于空气中。液氮的价格在几千元/每吨。不过由于其特殊性,对存储介质要求较高,因此普通容器并不能保存较长时间。存储容器的价格随着容积和保存天数的增加而增高,从几千元到上万元不等。
采用上面两种措施散热,最重要的就是保温措施要得当,防止主板等配件结露。
[电压与频率]
超频所导致的系统不稳定,主要是由于集成电路中部分晶体管电平不足—这是问题的症结所在。那么,只要提高芯片供电电压,就能使信号电平拉回到有效电平区 域。稍微提升一点供电电压不仅不会摧毁CPU,反而还能让CPU重新回到正常状态。但它并不总是有效的,当频率提升过多,供电电压无论提升到多么高,都无 济于事;其次,由于升高频率和提升电压两种因素都导致CPU耗电更多,发热量更大,有可能使CPU发生不可恢复的故障。因此,提高系统稳定性不过是个表面 现象。
通常CMOS最高允许工作电压是为了保障集成电路不会因为击穿或过热而烧毁,而最低允许工作电压的意义是为了保障集成电路能够正常运行。事实上,对于 CPU 内的电子元件来说, 不论是二极管,三极管,电阻,电容等等,两端加的电压比额定电压小是绝对不会损伤这些器件的。唯一需要考虑的是他们是否能够得到足够的电压和电流去正常工 作。
在这里再提一个和电压有关的超频话题——降压超频。实际上,更低的工作电压不但是人们一直追求的结果,也是制造工艺提高所带来的必然后果。往往都是制造工艺更好的CPU才能工作在更低的电压下。
工作电压的降低受到半导体材料性能的限制,使用二氧化硅的物理极限为4个分子层,目前的技术已经接近这个极限。最近Intel 45nm工艺的推出,带来的新的材料技术及突破.
需要能够达到较高的主频及外频,对CPU和北桥等关进配件增加电压是必需的。为了达到更高的频率,往往还需要进行主板改造。如著名的P5B-DELUXE主板,达到500MHz甚至更高的外频,需要对北桥供电部分进行修改达到加至2V以上的电压。
[总结]
超频的盛行也逐渐聚集起的庞大消费群体,同时玩家的需求也渐渐衍生出为超频服务的技术、产品和行业。为超频而生的硬件和软件层出不穷,超频CPU、主板、 散热器、制冷设备、超频软件、性能测试软件等等均是相关的产品。而相应产品也造就出的经典:Barton2500 +、CIII 1.0、升技NF7、磐正8RDA+、Alpha8045、SuperPI、SpeedFan、Prime95等等为人们所熟知。相应的软硬件超频书籍和 网上经验交流更是随处可见。而这些内容也是网站争相报道的内容,我们这篇文章也只是抛砖引玉,希望能够让一些玩家能够了解超频的世界。