识别CPU风扇的好坏

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[导读:]识别CPU风扇的好坏

在散热器自身的热传导中还有一个相当重要的因素:气体流动。条型鳍片和圆柱型鳍片的差距就在于气体流动的过程不同。在圆柱型鳍片周围,因为气流遇到的阻力较,更容易流动,能更多地带走圆柱鳍片周围的热量,增强了对流效果。因此在散热鳍片面积相同的情况下,圆柱型会比条型有更好的散热效果。
  气流在鳍片周围充分游走对于散热有很大的影响。流动越容易的鳍片设计越能得到较高的热发散能力。这意味着鳍片的排列方式和外型对散热有着相当大的关系。
我们谈到CPU热量的发散主要是通过传导方式,这就涉及到和处理器直接接触的介质——风扇鳍片。一款高效的散热器应包含一套尽可能大的散热片,并配备一个强力风扇。有些散热片还采会用特别制作的折叠式鳍片设计。折叠式的鳍片设计,厚度一般都很薄。它们的热传导距离较常见的挤压型鳍片要短。再加上折叠式鳍片可以保证气流在风扇驱动下更顺畅地通过,因此折叠式设计可以提高风扇的散热效用。
选材:
  铜或铜合金是另一套可以考虑的散热片选材方案。但这里有几点问题要澄清:首先,铜的热传导系数几乎是铝的两倍,却这并不意味着铜散热器的散热效果就可以达到铝合金散热器的两倍。因为散热片的工作效果并不仅由材料的导热特性决定。其次,更好的散热性能并不能弥补铜的市场缺点——价格较高。
  尽管这样,还是有部分散热片采用了铜和铝结合的方式来制造。这些散热片的底座大多采用铜,而金属鳍片则采用铝制。铜的热传导系数比铝高,能更均匀地将热量传送到铝制鳍片的外围。铝本身的热传导系数不是无限大,鳍片内部有温度梯度的存在:鳍片组靠近中心的温度较高,四周靠近外围的温度较低。
  这里值得注意的是,热传导的一个重要因素就是温度梯度的存在。散热鳍片中心部分有较高的热传导效果,四周的效果则要差些,这样就导致整体热传导效果的降低。使用铜制芯片解决温度梯度不均匀问题,虽然热阻有所增加,但却大大提高了鳍片整体的温度均匀分布,可以说仍然是得大于失。在下表中我们给出一些常见金属材质的热传导系数。
如果芯片和鳍片间是完美的平面,热阻可以说没有——当然这在实际生活中是不可能出现的状况。为了解决这个问题,有些朋友喜欢打磨CPU芯片或散热片来调整接触面的平整度。
风扇:风扇在CPU风冷散热装置中起主动散热的核心作用。风扇本身的效能不佳,制作工艺不精,会导致散热片局部过热,不停烤烧风扇本身的材质塑料,继而引起风扇变形,转速下降的恶性循环,更严重的时候,会发生风扇停转,马达电路短路,烧毁CPU甚至引起起火的事故。
  对于风扇,大家一般都能从扇叶大小、一级爱情片形状,风扇面积、一级爱情片结构等方面获得一些直观的感受。其实,决定风扇散热性能的因素还有许多因素,近期引起大家广泛关注的是风扇的轴承传动方式。现在市场上使用的散热风扇主要是使用两种轴承传动方式:
  自润轴承:也被称作含油轴承。其工作原理主要是由于轴承中的转杆在润滑剂的作用下,在轴床中转动时,由于毛细作用,与周围只会有点接触,使得摩擦力减到了更,保证了工作时的稳定性。
  滚珠轴承:这是现在在CPU散热风扇中应用更广泛的轴承传动方式。它的结构也并不复杂,在两个硬质金属环中间,置有由轴笼固定住相对位置的一系列金属圆球,轴笼和金属圆球之间加有润滑剂。这样轴承在转动的时候,圆球与转动轨道之间的接触面极,只要有少量的润滑物质,整个轴承的结构就能够保持较长时间的寿命,并保持良好的性能。滚珠轴承结构的问题,主要是工作噪音稍大,且使用者不能自行为轴承添加润滑剂,因此,在选择滚珠风扇时选择可靠的厂商非常重要。
  由于散热器的材质对整体散热效果影响非常大,所以各家产品选用何种材料也成为本专题关注的焦点之一。
几何特性与热阻:
  散热器底座的造型对热传导的影响有多大?这个问题听起来颇为匪夷所思。
  您可以想象这样一个实验:用一厚度为10cm的铝块,将上层切削成散热鳍片,底面进行打磨后固定在CPU核心上。这样一开机,蚂蚁几乎可以保证不需要太久就会发生当机。
  为什么? 因为铝块的热传导系数虽然颇高,但内部还是有温度梯度存在。
  我们的结论是:对于全铝散热片而言,散热器底座并非越厚越好。但适当在CPU核心处加厚散热片,可以提高散热片的整体热容量,加强散热效果。
  说到这里,很多朋友一定会举一反三,从而了解散热器扣具的用意了。扣具不只是将鳍片固定在芯片上,它的作用更是要降低热阻。热阻与压力存在非线性的反比关系:压力越大热阻越小。当然,压力也不可以一味增加,我们必须把扣具的压力控制在一定范围内。否则象AMD Athlon XP这类核心暴露在外的CPU很可能因此受伤。
  为了降低接触面的热阻,人们常在芯片与散热片之间涂抹硅脂来填补空隙。
  
 

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