散热器-您需要了解的一切【完整指南】

在市场上，我们发现功能越来越强大的处理器和图形卡需要性能成比例的散热器 。 如果不使用它们，则这样的计算机将无法工作，至少台式机或便携式计算机将无法工作，因为它们的主要组件会在没有补救措施的情况下燃烧 。

在本文中，我们将尝试深入了解计算机散热器 ，它们的组成，工作原理以及存在的类型。 如果您正在考虑购买其中之一，请不要错过此商品，让我们开始吧！

内容索引

什么是散热器

散热器是负责消散或消除由于使用电子元件所产生的热量的元件 。 散热器的类型很多，例如空气，液体冷却，甚至是浸入非导电液体中的组件的直接对流。 但是我们将在这里介绍的是空气冷却器 ，它是最常见的连接方式，也是大多数用户使用的空气冷却器 。

实际上，在一台计算机中，我们不仅找到了散热器，而且我们可能认为散热器只是CPU或图形卡上的块，但是没有什么比现实更远的了。 其他组件，例如主板芯片组或相同的VRM ， 也需要散热器 。

准确地说，最近这最后一个要素已获得相当大的重视。 VRM是处理器的电源系统，因此，它需要发送大量电流才能正常工作，因此，我们所说的是约1.2-15V的90-200 安培 （A）。 MOSFET是调节发送到CPU和内存的电流的晶体管， 因此它们会变得非常热 。 出于同样的原因， 我们还在电源中发现了散热器，通常在任何高频下工作的芯片中也发现了散热器 。

实际工作方式：散热器的物理基础

这一切都始于电子组件产生热量的方式，即焦耳效应 。 当电子在导体中移动时 ， 会发生这种现象。 因此， 由于动能以及它们之间的碰撞，将导致温度升高 。 能量强度越大，导体中的电子流就越大，因此，释放的热量也就越大。 这对于硅芯片是可扩展的，硅芯片内部以电脉冲的形式聚集了大量电子。

我们可以在此热捕获中完美地看到这种现象。 当PC消耗大量功率时， 甚至导体的温度也会升高 。

就是说， 散热器不过是由数百个散热片组成的金属块 ， 这些散热片通过导热膏与芯片直接接触 。 这样，芯片产生的热量传递到散热器，再从散热器传递到环境。 通常，在散热器上方放置一个或两个风扇，以帮助从金属中散热。 本质上，有两种热交换机制 ：

• 传导 ：是一种现象， 较热的固体将热量传递给与之接触的较冷的固体 。 这恰好发生在CPU的IHS和散热器之间。 然后我们将看到它们之间存在一些热阻。 对流 ：对流是另一种热传递现象， 仅在流体，水，空气或蒸汽中发生。 在这种情况下，空气优选以高速到达散热器的散热片，以便它能够从散热器的热散热片吸收更多的热量。

知道散热器是否良好的幅度

从技术的角度看运行，我们仍然必须知道良好的散热器所涉及的主要幅度 。 尽管确实有许多未反映在规范中，但最令人好奇的是它们将很有趣。

• TDP ：TDP无疑是散热器的最重要参数，因为它非常具有代表性。 我们称TDP（ 热设计功率 ） 是指电子元件在最大负载下会产生的热量 。 此参数出现在处理器和散热器上， 与电子组件本身的功耗无关 。 因此，处理器设置为支持最大TDP，因此散热器必须具有相同或更多的散热片，以使CPU安全工作。 TDP CPU始终为<TDP散热器 。 电导率和电阻率 ：电导率是传递物体或物质所具有的热量的能力。 电阻率正好相反，因为它呈现出传导热的电阻。 电导率以W / mK（每米开尔文的瓦数）为单位进行测量，越多越好。 热阻 ： 热阻是与热量从一个元素传递到另一个元素相反的现象 。 就像电阻一样，电阻越大，热量传递的难度就越大。 在制冷系统中，会介入许多热阻， 例如，CPU与散热器的接触，封装与芯体之间的接触等。 因此，要放置具有高导电率的元件，以避免这些电阻。 接触面： 接触面不是规范中指定的内容，因为它是散热器设计的一部分 。 如果我们要面对带有Noctua D15的平板，您会说哪一个具有更多的接触表面？ 那么水槽毫无疑问。 此参数测量将被空气沐浴的总面积 。 鳍越多，交换面就越大，因为它们都有两个面，一个接一个地乘以数百个。 空气流量和压力 ：这些参数与风扇有关。 空气流量是风扇移动的空气量， 以CFM表示 ，而静压力是空气撞击鳍片的力， 以mmH2O表示 。 在散热器中，我们希望在高流量的情况下获得最大的压力。

散热器的组成部分

在查看了PC散热器运行中涉及的参数之后，不知道其中包含哪些元素是不知道的。 或更确切地说，如何构建一个有价值的散热器。 此外，我们将在DIE或处理器内核之后看到干预的元素。

IHS

IHS或集成散热器 是CPU的封装。 因为这是与处理器核心接触的第一个元素，所以这一切都开始了，它实际上会产生电子组件的热量。 该封装由铜制成 ，功能最强大的处理器直接焊接到DIE，以将热阻降至最低。

这样可以确保所有可能的热量在最佳条件下传递到其他散热元件。 有一些没有这种封装的芯片 （例如GPU），其中的散热片借助导热膏直接与内核的DIE接触 ，因此传输效率更高。 卸下IHS并使散热器直接与DIE接触的过程称为“ 释放” 。 使用液态金属基导热膏，您可以将温度提高20°C或更高。

导热膏

散热器组件中具有最高热阻的元件。 在强大的芯片中具有非常好的散热性能非常重要 ，因为它的电导率会更高。 导热膏的作用是尽可能改善IHS或DIE与散热器的冷块之间的连接。

尽管在我们看来，砌块已被很好地抛光，但在微观上，由于它们是固态的，因此接触并不是完美的，因此需要一种物理上与它们相连的元素才能使热传导发挥作用。

在市场上，我们提供三种类型的导热膏，即陶瓷类型的导热膏（通常为白色）， 金属类型的导热膏（几乎总是灰色或银色）或液态金属 （看起来很像液态金属）。 金属的是最常见的 ，具有很好的性能/价格比，导电率高达13 W / mK 。 液态金属通常用于剥离，电导率最高为80 W / mK。

冷块

冷块是散热器的底部 ，与处理器或电子芯片接触。 它通常大于IHS本身，以确保最大程度地接收和传递热量。

一个好的散热器总是有一个由铜制成的底座 。 这种金属的电导率 在372至385 W / mK之间，仅次于银和其他更昂贵的金属。 注意此值与导热膏提供的值之间的差异。

热管

我们假设我们正在评估一种性能良好的散热器，并且这些散热器始终带有热管或热管 。 像冷块一样，它们由铜或镀镍铜制成。

它们的功能非常简单，但非常重要， 它要从冷块中吸收所有热量并将其带到上方的翅片塔 。 有时，这是通过非常直观的方式完成的，即用热管将砌块与塔楼分开，将其他部分集成到设备中，就像AMD的Wrait Prisms一样。

翅片塔或块

在前面两个元素之后， 我们有了散热器本身 。 它是矩形或方形的塔形元件，配有无数个通过热管或其他散热片连接在一起的散热片。 它们始终由铝制成，铝比铜轻，导电率达237 W / mK 。 热量在所有人中膨胀，通过对流将热量传递到与其表面接触的空气中。

范

我们认为它也是散热器的重要组成部分，它可以产生高速气流，从而使对流而不是自然对流，并从金属中去除更多的热量 。

当前的散热器通常带有几乎所有一两个风扇，尽管它们不一定具有标准尺寸，因为在单独出售机箱的散热器中会出现这种尺寸。

散热器类型

我们在市场上也有不同类型的散热器 。 如果我们还可以采用不同的方式对它们进行分类 ，则它们每个都针对不同的功能。

被动式散热器

无源散热器是一种没有电气元件在其上帮助其散热的散热器，例如风扇。 尽管这些散热器用于芯片组或VRM，但它们通常不用于处理器。 它们只是带翅片的铝或铜块 ，通过自然对流排出热量。

有源散热器

与其他散热器不同，这些散热器具有负责最大程度地与环境进行热交换的元素 。 安装在风扇上的风扇具有PWM或模拟电流控制功能，根据处理器的温度，每分钟可进行各种旋转。 正是由于这个原因，它们是有源散热器。

塔式散热器

如果看一下它的设计，我们也有几种类型，其中之一就是塔式散热器。 这种配置是基于一个冷块，该冷块设有一个大的翅片塔，不一定直接与之相连，而是通过热管。 我们可以找到带有奢侈设计的一塔，两塔甚至四塔的散热器。 它的尺寸通常宽约120毫米，高可达170毫米 ，设计重量超过1500克。

这些的特征是风扇相对于母板平面垂直放置 。 这并不能消除水平放置模型的事实。

薄型散热器

与以前的高度不同，这些赌注的配置非常低，适用于狭窄的底盘或缩小的空间 。 尽管它是水平的，但可以认为它们具有塔。 他们甚至将风扇夹在这座塔楼与冰冷的大楼之间。

与以前的风扇不同， 风扇始终水平放置并平行于基板平面，垂直或轴向排出空气。

鼓风机散热器

鼓风机冷却器以扩展卡的形式用于图形卡和其他组件。 目前，我们还为类似AMD X570的高功率芯片组找到了类似的配置。 我们还在HTPC或NAS中找到它们 ，由于它们的空间小，它们是最有效的。

它们的特点是具有离心风扇 ，该风扇吸收空气并将其排出到平行于散热片的散热块上。 它们通常比以前的散热器更差。

库存散热器

它不是这样的设计，而是处理器制造商在其购买包中包括的散热器。 有一些质量非常好，例如AMD，而其他质量很差，例如英特尔。

液体冷却

这些系统由蒸馏水或可用的任何其他液体的闭合回路组成。 由于泵或装有泵的储罐，该液体保持连续运动，从而使液体通过安装在要冷藏的硬件上的不同块 。 依次地，热液体穿过基本上是散热器形的散热器 ， 散热器或多或少地具有散热器 。 这样，液体再次冷却下来，在我们的设备运行时无限地重复循环 。

笔记本电脑散热器

在一个特殊的类别中，我们可以将笔记本电脑的散热器放进去，这些系统值得一看，因为有些系统确实有效。

这些散热器非常特殊，因为它们可以充分利用传导现象。 得益于GPU和CPU上安装的冷块 ，可以从中散发出长而粗的裸铜热管 ，从而将热量带到散热区。 该区域由一个，两个或多达四个离心风扇组成 ，这些风扇在小翅片之间吹出热量。

组装要考虑什么

安装PC散热器并不太复杂，并且安装PC散热器时没有太多因素要考虑，其唯一目的是使其兼容和进行测量。

我们指的是与 PC上的平台的兼容性 。 每个制造商都有自己的处理器安装插座，因此把手和尺寸都不相同。 例如，英特尔当前有两个：用于X和XE工作站范围的LGA 2066 ，以及用于台式机英特尔酷睿ix的LGA 1151 。 另一方面，AMD也有两个，分别是用于Ryzen的AM4和用于Threadripper的TR4 ，尽管它们几乎总是与液体冷却一起使用。 无论如何， 可用的非库存散热器始终带有与所有插座兼容的安装系统。

关于这些措施，我们必须考虑两个方面。 一方面，我们必须将散热器的高度与机箱的允许高度进行比较，以符合其规格。 另一方面， RAM存储器 可用的宽度和空间 。 大型散热器占用的内存太多，以至于它们无法进入RAM的顶部，因此我们必须知道它们所支持的配置文件。

第三个重要因素是了解散热器是否带有导热膏注射器或已经预先安装在模块中 。 大多数都带它，但是没有必要确保万一我们必须单独购买。

散热器的优缺点

正如我们在有关液体冷却的文章中所做的那样，在这里我们还将看到使用散热器的优缺点 。

优势优势

• 高度的PC兼容性几乎可以满足所有口味的尺寸即使对于功能强大的处理器也要便宜且有效电缆很少且易于安装比液体冷却更可靠，没有流体或泵会发生故障简单的维护，只需清理灰尘

缺点

• 对于具有8个以上内核的处理器，它们可以正确运行。它们占用大量空间，并且很沉重。机箱高度和RAM Aesthetic的高度限制不是很精确

结论和最佳PC散热器指南

我们将在本文结束时深入讨论散热器问题。 最重要的是，我们将重点放在其操作以及其结构和组件的基本原理上 ，因为它是较不被广泛讨论的主题之一。

好的散热片可以完美满足液体冷却的需求 ，因为市场上存在诸如Noctua NH-D15s ，Gamer Storm Assassin或巨大的Scythe Ninja 5和Cooler Master Wraith Ripper之类的残酷配置。 现在，我们将为您提供指导。

最佳PC散热器，风扇和液体冷却指南

您的PC上有哪些散热器？ 您喜欢空气冷却器还是液体冷却？