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散热专家首推“静音散热”概念

晨怡热管 2008-4-18 0:13:43

静音=零分贝?

  静音,并不是让电脑绝对安静。一般而言,只要机箱内的环境噪音在30分贝以下,就可以称其为静音环境。即使是噪音实验室,其背景噪音也要在19分贝左右(除了测试音箱的听音室可以达到10分贝以下的噪音,其他环境噪音基本都在40分贝左右)。因此,过分追求电脑的完全零分贝是不可能的,光驱启动,硬盘读写,电源风扇运转随时都会带来一定的噪音。从风扇噪音的产生原因来看,主动式散热过程必将带来风噪和轴承摩擦等噪声,而纯被动式散热,由于没有形成风流,因此没有散热效果可言。

  因此,静音绝不等于零分贝!有效利用被动式散热的静音效果和主动式散热的散热能力,才能搭建出合理的静音降噪环境。

  系统拒绝裸奔

  就目前来说,一个典型的主流PC机箱组件由:一个功耗80W左右的CPU(如赛扬D、Pentium4E和Athlon64)、一个功耗60~100W的显卡(GeForce6600、Radeon9800Pro等等)、120GB的硬盘、3~4相供电的主板和一个300W以上的电源组成。每个配件在单独运行时,散热片温度均不低于40度。如果你使用的是P4E 3.0GHz以上,那么温度还会更高。如何将机箱内温度控制到最低?有人想出了开着机箱,用风扇吹的方法。

  且不谈开着机箱你会受到多少电磁辐射,将要忍受多么嘈杂的噪音。我们就机箱内主要设备来分析一下用电扇吹机箱的用处。首先分析一下TA值,即机箱内环境温度值。使用电扇对着裸露机箱吹,毫无疑问TA值会下降。而发热大户CPU和主机板供电部分是否会受益呢?主板的扼流线圈和MOS管散热主要靠的是CPU风扇吹下来的风,此时主板的散热不能保证得到良好足够的风流供给,而对于CPU来说,尽管TA值有所下降,但CPU本体并也没有得到实质性的散热支持。笔者曾经用探头测试过电扇侧吹和密闭机箱两种方式的散热。风扇侧吹使系统温度降低4度,但CPU温度前后并没有显著下降,反而因为乱流导致显卡温度上升了2度(因为显卡风扇部分是朝下的,电扇并不能直接对这部分进行散热)。对于电源来说也是同样道理,由于电扇强大的风量,导致电源和机箱风扇部分风流完全混乱,电源内部温度也是不降反升。

  由此看来,开着机箱盖,用电扇侧吹由于没有遵循系统散热的原理,造成吃力不讨好的结果。而系统散热的关键就是通过对风流的合理分配,让机箱内形成一条有效风道,形成良性的冷热循环,但绝不意味着过多的暴露或者更多的风扇就能带来更好,更安静的散热效果。

 

  密闭机箱如何解决散热?毫无疑问,首先要解决的是机箱风道。一组典型的传统风道是这样的:机箱前置风扇将冷空气抽入机箱,然后风流主要分成两部分,一部分经过显卡和声卡,另外一部分由于受到机箱后部风扇的带动,将主要流向CPU,主板和北桥。冷空气经过加热后上升,被电源风扇和后侧机箱风扇排出。



Tt 鲨鱼机箱的典型风道示意图/center>
  那么,按照这套典型的风道设计,我们就需要至少准备一个12cm机箱风扇,1~2个8cm机箱风扇、1个CPU风扇和一组电源风扇。4~5个风扇同时工作的噪音将比较大。那么,我们如何用尽可能少的风扇获取良好的风道呢?首先,有几个重点必须要明确,针对部件级散热,需要选用较好的散热介质,抛弃成本过低的铝、铜铝等散热方案;其次,尽可能选择大尺寸风扇,这样才能保证在足够风量的前提下,尽可能降低转速;第三,针对系统散热要进行足够的优化,选用散热良好的机箱或者加装系统风扇。既然我们要营造静音环境,那么就需要在系统级散热和部件级散热上下功夫。

  首先,设计一个前进后出的机箱风道来满足机箱本体抽风和排风的需要,完成系统级的散热需求。然后,针对机箱内的发热部件则使用大尺寸的热管散热器来完成。热管有热之超导体的美誉,导热效率在铜和水之间,比水冷具有更高的安全性和可铸造性。但热管并不是治疗CPU高烧的万能药,它并不能消耗热量,只能传导热量,因此,热管散热器的正确使用非常重要。第一,要保证热管导出的热量有足够的散热面积去消散;第二,纯被动式散热并不能解决根本问题,聪明的利用好安静的风扇,是打造静音散热的关键所在。

 
  我们目前并不去讨论水冷,因为对水冷散热而言最重要的是安全性,而高档的水冷整体造价又远高于风冷,因此我们意图寻求性价比更高的系统散热解决方案。


  热管散热器的尺寸和热管材质、直径、长度、填充物都会影响到热管的效率。实践所得经验,塔式热管散热器的散热效率比小型单/双热管散热器更高。主要原因就在于小热管散热器热管直径和长度都比较小,弯折之后散热效率大跌;此外,由于热管导热速度极快,因此如果散热片面积较小,就很容易导致热量在散热片上堆积。而使用垂直多热管塔式热管散热器的散热效率就很高。因为热管较多,因此热量传递速度要比小散热器快得多。例如Thermaltake的SonicTower和Fanless103这样的产品,散热鳍片可背靠一个大尺寸机箱风扇,风流流过鳍片快速散热,这种脱离风扇的解决方案可以满足一部分用户的散热需求。对于散热要求更高的用户,可以在散热器上直接加装12025风扇(2000转左右,25-30分贝),同样可以达到人耳细不能闻的静音境界。这一切,完全归功于硕大的散热器本体和充分的散热面积。这就是通过低速风扇或者系统风扇完成的静音散热解决方案。



  同理,在显卡散热或者电源散热上仍然适用,只是,目前所见过对系统散热负荷最小的散热方式,就是通过热管和轻薄的铜鳍片将热量直接导出机箱外部,此种设计方案可以参考Thermaltake去年推出的世界首款热管电源——FanlessPower,以及今年的Schooner无风扇显卡散热器。通过机箱外部的自然对流解决散热,无疑是最优的静音散热方案。

  目前来看,热管散热器无疑是性能和静音综合比最好的散热装备,并且辅以合理的散热环境,可以继续降低投入。反之,如果单纯追求低成本,选择低廉的散热器,不但得不到良好的噪音控制,并且将会令CPU接受炎热的考验,特别是113W以上功率的处理器,此时,必然要搭配更多的机箱风扇,增加了隐性成本。而稳定安静的热管散热器,加装一个12CM低速风扇,配合大风车式的电源风扇,可以得到足够的散热支持,和令人满意的静音效果。
 
  目前业界一线的散热方案提供商都推出了立足于系统散热的静音解决方案。如Thermaltake(Tt)的Fanless和水冷全系列、思民全热管机箱、Thermalright的大型散热器等。其用料的奢华,工业设计的优秀,引领着全球散热技术的发展方向。Thermaltake(Tt)在不断优化产品设计的同时,也将国内散热市场与世界同步,持续推出更多代表领先散热理念的的系列静音散热产品。


  Thermaltake的BigTyphoon,使用6根直径6mm的大热管,搭配12cm的1300rpm超低转速风扇,噪音标称16分贝,几乎细不可闻。在恒温恒湿的苛刻环境下测试,却可以轻易降服100%满载的130W Pentium4E 3.6GHz!而同时诞生的SonicTower则具备更大的散热鳍片,如果机箱散热环境良好,则根本无须12cm风扇即可让CPU安全运行。

  除了热管散热器之外,Thermaltake还为高级玩家准备了安全度极高的水冷产品:主动式、被动式,一体式,分体式等等。包括BigWater、Rocket(火箭)等等,安全水流计、显卡水冷头,热交换器,CPU水冷散热模组等世界领先的水冷外设供玩家选择。当然了,好的散热产品终究是为玩家更好的性能体验而服务的。目前,对于大多数使用高频处理器的玩家而言,使用热管散热器还是最好的选择。


责任编辑: banye 参与评论
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