識別CPU風扇的好壞

文章作者:勁旋風 發布時間: 瀏覽次數:

[導讀:]識別CPU風扇的好壞

在散熱器自身的熱傳導中還有一個相當重要的因素:氣體流動。條型鰭片和圓柱型鰭片的差距就在于氣體流動的過程不同。在圓柱型鰭片周圍,因為氣流遇到的阻力較小,更容易流動,能更多地帶走圓柱鰭片周圍的熱量,增強了對流效果。因此在散熱鰭片面積相同的情況下,圓柱型會比條型有更好的散熱效果。
  氣流在鰭片周圍充分游走對于散熱有很大的影響。流動越容易的鰭片設計越能得到較高的熱發散能力。這意味著鰭片的排列方式和外型對散熱有著相當大的關系。
我們談到CPU熱量的發散主要是通過傳導方式,這就涉及到和處理器直接接觸的介質——風扇鰭片。一款高效的散熱器應包含一套盡可能大的散熱片,并配備一個強力風扇。有些散熱片還采會用特別制作的折疊式鰭片設計。折疊式的鰭片設計,厚度一般都很薄。它們的熱傳導距離較常見的擠壓型鰭片要短。再加上折疊式鰭片可以保證氣流在風扇驅動下更順暢地通過,因此折疊式設計可以提高風扇的散熱效用。
選材:
  銅或銅合金是另一套可以考慮的散熱片選材方案。但這里有幾點問題要澄清:首先,銅的熱傳導系數幾乎是鋁的兩倍,卻這并不意味著銅散熱器的散熱效果就可以達到鋁合金散熱器的兩倍。因為散熱片的工作效果并不僅由材料的導熱特性決定。其次,更好的散熱性能并不能彌補銅的市場缺點——價格較高。
  盡管這樣,還是有部分散熱片采用了銅和鋁結合的方式來制造。這些散熱片的底座大多采用銅,而金屬鰭片則采用鋁制。銅的熱傳導系數比鋁高,能更均勻地將熱量傳送到鋁制鰭片的外圍。鋁本身的熱傳導系數不是無限大,鰭片內部有溫度梯度的存在:鰭片組靠近中心的溫度較高,四周靠近外圍的溫度較低。
  這里值得注意的是,熱傳導的一個重要因素就是溫度梯度的存在。散熱鰭片中心部分有較高的熱傳導效果,四周的效果則要差些,這樣就導致整體熱傳導效果的降低。使用銅制芯片解決溫度梯度不均勻問題,雖然熱阻有所增加,但卻大大提高了鰭片整體的溫度均勻分布,可以說仍然是得大于失。在下表中我們給出一些常見金屬材質的熱傳導系數。
如果芯片和鰭片間是完善的平面,熱阻可以說沒有——當然這在實際生活中是不可能出現的狀況。為了解決這個問題,有些朋友喜歡打磨CPU芯片或散熱片來調整接觸面的平整度。
風扇:風扇在CPU風冷散熱裝置中起主動散熱的核心作用。風扇本身的效能不佳,制作工藝不精,會導致散熱片局部過熱,不??緹L扇本身的材質塑料,繼而引起風扇變形,轉速下降的惡性循環,更嚴重的時候,會發生風扇停轉,馬達電路短路,燒毀CPU甚至引起起火的事故。
  對于風扇,大家一般都能從扇葉大小、形狀,風扇面積、結構等方面獲得一些直觀的感受。其實,決定風扇散熱性能的因素還有許多因素,近期引起大家廣泛關注的是風扇的軸承傳動方式?,F在市場上使用的散熱風扇主要是使用兩種軸承傳動方式:
  自潤軸承:也被稱作含油軸承。其工作原理主要是由于軸承中的轉桿在潤滑劑的作用下,在軸床中轉動時,由于毛細作用,與周圍只會有點接觸,使得摩擦力減到了更小,保證了工作時的穩定性。
  滾珠軸承:這是現在在CPU散熱風扇中應用更廣泛的軸承傳動方式。它的結構也并不復雜,在兩個硬質金屬環中間,置有由軸籠固定住相對位置的一系列金屬圓球,軸籠和金屬圓球之間加有潤滑劑。這樣軸承在轉動的時候,圓球與轉動軌道之間的接觸面極小,只要有少量的潤滑物質,整個軸承的結構就能夠保持較長時間的壽命,并保持良好的性能。滾珠軸承結構的問題,主要是工作噪音稍大,且使用者不能自行為軸承添加潤滑劑,因此,在選擇滾珠風扇時選擇可靠的廠商非常重要。
  由于散熱器的材質對整體散熱效果影響非常大,所以各家產品選用何種材料也成為本專題關注的焦點之一。
幾何特性與熱阻:
  散熱器底座的造型對熱傳導的影響有多大?這個問題聽起來頗為匪夷所思。
  您可以想象這樣一個實驗:用一厚度為10cm的鋁塊,將上層切削成散熱鰭片,底面進行打磨后固定在CPU核心上。這樣一開機,螞蟻幾乎可以保證不需要太久就會發生當機。
  為什么? 因為鋁塊的熱傳導系數雖然頗高,但內部還是有溫度梯度存在。
  我們的結論是:對于全鋁散熱片而言,散熱器底座并非越厚越好。但適當在CPU核心處加厚散熱片,可以提高散熱片的整體熱容量,加強散熱效果。
  說到這里,很多朋友一定會舉一反三,從而了解散熱器扣具的用意了??劬卟恢皇菍Ⅵ捚潭ㄔ谛酒?,它的作用更是要降低熱阻。熱阻與壓力存在非線性的反比關系:壓力越大熱阻越小。當然,壓力也不可以一味增加,我們必須把扣具的壓力控制在一定范圍內。否則象AMD Athlon XP這類核心暴露在外的CPU很可能因此受傷。
  為了降低接觸面的熱阻,人們常在芯片與散熱片之間涂抹硅脂來填補空隙。
  
 

本文由散熱風扇廠家【勁旋風】整理發布,如需轉載請注明來源及出處,原文地址:http://www.mister-bills.com/news/227.html