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热管数量对CPU散热究竟有多大的影响?

zhoufude 2015-8-19 09:09

 
  众所周知,CPU散热器的性能主要取决于鳍片面积、底座工艺、风扇风量和热管数量(直径)等因素,其中尤以热管数量表现甚重。但是,热管数量对散热影响到底有多大呢?接下来,我们就要通过实测寻找答案。
 
  我们购买了4颗相同型号的4热管散热器(ID-COOLING的SE-214pro。因为这款散热器配备了一个实心铝棒,就像一座大厦的顶梁柱一样,可以起到稳固作用。这样才可以承载测试过程中测试设备对其造成的物理压力),分别通过剪掉1根、2根和3根热管的方法“得到”3热管、2热管和单热管散热器。
 
  我们的测试方法和测试设备
 
  我们将会利用专业的测试设备,通过模拟CPU功耗,分别在30W、60W、90W、120W和发热量下对4款散热器进行散热性能测试,每个功率段下的测试时长为45分钟,风扇转速调整为最大值——1450RPM。
 

控制台
 

测试箱
 


  待测散热器剪热管前后对比

 
剪管前:

 
剪管后:


 
  为什么热管断裂效能即实效
 
  为什么热管断裂之后散热效能就会完全失效呢?我们需要从热管的工作原理说起。

  我们知道,热管是一种传热性极好的人工构件,CPU散热器的热管由三部分组成:主体为一根封闭的铜质金属管,内部有少量工作介质和毛细结构,管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三种物理学原理: 第一,在真空状态下,液体的沸点降低;第二,同种物质的汽化潜热比显热高的多;第三,多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。
 


 
  与热源靠近的一段(蒸发段)内的液体吸热而蒸发,蒸汽携带汽化潜热经空腔流向另一段(冷凝段),汽体经管壁与外界冷媒体换热放出潜热而完成了传热任务,冷凝成液体,经毛细结构的抽吸力量或重力回流到蒸发段进入下一个工作循环。
 

 
  不凝性气体的产生一般有两种情况:一种是热管封装时管内残留的不凝性气体或未清洗净的某些杂质所形成的不凝性气体,而另一种是热管泄漏造成的空气进入。前一种情况一般会使热管能效减低,而后一种情况则造成热管完全失效。

  简言之,热管失效可以是有三种情况造成的,第一,不凝性气体的产生;第二,真空泄露;第三,介质干涸。也就是说,我们将热管弄断(真空泄露)即可达到热管失效的目的。
 
  温度到底能差出多少
 
  理论上讲,一根热管可以应付30W功耗的发热量,所以此次测试过程中,我们从30W功耗段开始由下往上以功耗递增的形式进行测试。那么,热管数量对散热效果影响究竟有多大呢?答案马上揭晓:
 

 
  在30W功耗下,4热管、3热管、2热管和1热管的温度控制分布为34°、37°、45°和52°,可以看出在低功耗下,热管数量对散热效果的影响非常大,其中4热管比1热管足足低了18°。
 

 
  再看60W功耗下的表现,热管数量对散热性能的影响程度趋于变小,最低和最高的温差降到了23摄氏度。

 


  90W功耗已经十分接近当前大部分用户的实际使用情况,可以看出,4热管的散热器要比3热管低3摄氏度,非常可观。值得一提的是,1热按和2热管的散热器因为触发测试设备的热保护而无数据输出。
 

 
  120W功耗下,4热管的优势依然在3摄氏度左右,控制在了60°以下。所以对于酷睿i7等高端CPU而言,我们推荐使用4热管或者4热管以上的散热器。
 
  我们的测试结果
 
  通过测试我们可以得出三个结论。第一,热管数量的不同,对散热效能的影响还是非常大的,1热管和4热管最高温差可达23摄氏度;第二,30W和60W低功耗下,热管数量的多少对于散热效能的高低尤为明显,尤其是在90W以上高功耗下;最后,在4个功耗下,3热管和4热管的效能表现基本都在3-4摄氏度之间。
你需要几根热管

  毫无疑问,热管数量越多,散热性能越好。而通过实际测试,我们发现,它们之间的性能差距还是挺大的。所以,就1热管(市面上基本很少)、2热管、3热管和4热管散热器而言,我们的推荐原则是,4热管>3热管>2热管>1热管。
 
 
 
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最新评论

引用 晓洲 2015-8-24 09:57
问题就是这么难!
引用 三江电脑 2015-8-23 09:18
笔记本散热感觉是个瓶颈
引用 lxt102 2015-8-22 06:25
发热对现在的晶体管来说,永远是慢性毒药。迟早会崩溃的
引用 芯人 2015-8-20 17:26
真么样啊
引用 fanfanaa 2015-8-19 17:53
这也有人测试。!
引用 鑫维电脑 2015-8-19 17:29
这是必然的结果,厂商肯定也会测试过的,厂家才不傻呢。
引用 君已陌路 2015-8-19 11:31
装那么多管子 板子时间常了就会变形
引用 周伟儿 2015-8-19 11:17
热管粗细 安装位置 和芯片的密和程度都会影响效果的
引用 hu33215577 2015-8-19 10:52
水冷的和这个相比怎么样?
引用 黎雷管 2015-8-19 10:20
热管的粗细 也关系很大,越大越好(相对来说)、越多越好。
引用 quanheng01 2015-8-19 09:36
塔式铜管散热,换成下压式铜管散热就不是这个效果了。我用1个铜管下压式散热器,CPU是x4 651k,100W的,满载运行5分钟,最高温度66度。塔式散热器除了样子好看,和下压式且铜管导热的散热器相比,塔式散热器就不行

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