超静音.VS.强散热，热管、液冷技术完全解析

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超静音.VS.强散热，热管、液冷技术完全解析
风冷是当今PC散热的主体，各式各样的风冷散热器几乎遍布整个PC市场。然而随着PC功耗的增加，特别是CPU、显卡 (http://www.beareyes.com.cn/2/data/bear/wz140/index.htm)这样核心配件功率极速上升，普通风冷散热器已经不能满足需求。为了增强散热效能，于是开始增大散热片、加快风扇转速，但这就不可避免的带来更大噪音。如何能够让散热器做到“强散热”与“超静音”相结合呢？热管和液冷技术被重视，通过更强的散热方式和效能，达到静音+强散热的目的。这篇文章，主要来探讨一下“热管”与“液冷”散热技术的原理，以及他们各自的优势劣势。




毫无疑问，是CPU/GPU (http://www.beareyes.com.cn/2/lib/200201/21/20020121039.htm)更稿的发热才催化了热管型散热器的普及，这里有必要了解下热管优势的根源。

影响到风冷散热器效能，并反映到可考察参数热阻（°C/W）的自身因素，主要是散热片导热能力和储热散热能力。在散热片材料、外形相同的条件下，靠近热源端导热能力更强的散热器，能更快将CPU热量传递给在风力作用下的整个散热片。在散热片持续不断的将热量散发同时，有效降低CPU表面温度。 双核处理器的瞬间以及持续发热量极高，即使是导热系数远高于铝的铜也显有些得力不从心，这正是热管散热器全面复出的契机。

热管是一种具有极高导热性能的传热元件，1964年发明于美国洛斯-阿洛莫斯国家实验室（Los Alamos National Laboratory）并在上世纪60年代末达到理论研究高峰于70年代开始在工业领域大量应用。它通过在全封闭真空管内工质的汽、液相变来传递热量，具有极高的导热性，高达纯铜导热能力的上百倍，有“热超导体”之美称。工艺过关、设计出色的热管CPU散热器，将具有普通无热管风冷散热器无法达到的强劲性能。




Thermaltake Fanless 六热管无风扇CPU散热器（当然，它通常需要与机箱 (http://www.beareyes.com.cn/2/data/bear/wz200/index.htm)风扇相配合）

PC散热器中应用的热管属常温热管，工艺成熟，热管内工质为水。热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端。当热管一段受热时，毛细管中的液体迅速蒸发，蒸气在微小的压力差下流向另外一端，并且释放出热量，重新凝结成液体。液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段，如此循环不止。热量由热管一端传至另外一端，这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来。

理论上的导热系数优势转化到散热器设计方面，体现在可比同散热水平的全铜质散热片大幅减轻重量、实用型最终成品的效能领先，以及更为灵活的散热区域调整。前两种优势很容易理解，更为灵活的散热区域调整的典型实例是通过热管将CPU热量传递到稍远且不在同一平面上的机箱背部散热片处，由机箱风扇负责将热量带走，成功减少整机 (http://www.beareyes.com.cn/2/data/bear/wz308/index.htm)风扇数量，使机箱内部空气更加合理顺畅。
从理论上来说，风冷通过风扇和散热片把机箱内CPU的热量与周围空气进行热交换，理想状况顶多能维持和机箱内的“环境温度”——这个温度比起码机箱外高5～10℃（夏天，全封闭，CPU散发热量仍然滞留在机箱内，不然机箱为何提全程互动散热通道的概念？），而液冷呢？通过管道把CPU表面温度带到机箱外直接和箱外空气作热交换（有个技术名词叫热量的定向转移），因为通常有硕大的散热片，所以效率很高，机箱内的热量的最大热源转移到箱外，剩余的热量依靠机箱自然对流结构完全实现箱体内部温度平衡。

因为液体的热容量是空气的数千倍，所以液体冷却系统的热负载能力很大，相当于风冷系统的5倍，导致的直接好处就是CPU工作温度曲线非常平缓。举例而言，风冷电脑从开机到CPU温度达到稳定温度一般不超过2分钟，而液体冷却由于有很高的热容量，CPU温度自开机到稳定温度的时间要20分钟以上。当运行大型软件时风冷会在短时间内出现温度热尖峰，或有可能超出CPU警戒温度，而液体冷却由于热容量大，只会有不大的热波动。

热管优点：热管的优势在于导热效率高，可以迅速将热量转移到大型散热散热片，进行有效散热。所以我们看到各种奇形怪状的热管散热器，不必惊奇，他们唯一目的是更大散热面积。

热管劣势：热管通常需要风扇辅助散热，因此无法达到绝对静音；热管散热器在机箱内部，容易受机箱整体环境温度的影响（保持机箱内的清凉也很重要）。



液体优点：可以利用较小的功率消耗达到液体的循环流动、工作噪声很小、可以利用多种方式完成散热过程。

液冷劣势：安装复杂，这是很多人不选择液冷的主要原因。存在一定危险，漏水可能使整台PC报废，安全性非常重要。

　

在大多数情况下，热管和液冷都不会完全脱离风冷，它们都是有效的将热量转移至大面积散热片（热管和液体都只是热量的传递者）。通过更大面积散热片＋大尺寸低转速风扇，达到静音散热效果。如果没有风扇，也会尽量增大鳍片散热表面积，同时鳍片周围需要保持良好的通风。另一方面，也有一些极限超频玩家，通过热管的高效率搭配高转速风扇，实现强劲的散热性能。