電腦也講風水？散熱系統的簡單介紹（一）

風水，是我們中華民族歷史悠久的一門玄術，是自然界的力量。不過咱們今天要講的可不是這個風水呀，而是電腦的散熱方式。

咱們最常見的散熱方式自然是風冷啦，電腦也需要呼吸，所以這次咱先來講講風冷系統。

風冷系統的結構相對水冷而言比較簡單，以CPU散熱器為例，大體分為2個部分：風扇和散熱器。

首先是風冷的散熱原理：利用熱傳導將CPU的熱量傳遞到鰭片上，再通過風的作用加速熱輻射，從而達到散熱的目的。

風扇在散熱過程中主要擔任了送風的工作，送風越快、越多，效果就越好。對於機箱風扇來說，最重要的就是更大的風量，不斷地送進冷風、排出暖風，形成機箱內的風道、促成散熱循環。（當然，對風扇來說還有風壓、噪音、動平衡等影響因素，我會在日後風扇科普貼中再講解）

486時代很少會用獨立風扇，在奔騰MMX時代出現了一款自帶風扇和散熱片的處理器。（你沒聽錯，處理器上面附帶著散熱器，還取不下來）

奔騰2時代之後第三方散熱器也開始慢慢湧入了市場，人們開始注重起CPU的散熱。

遠古的Slot A CPU使用的散熱器

早期的散熱器一般是風扇從上往下吹透鰭片，這種結構我們稱為下吹式。

不過下吹式也分很多種，早期的散熱器採用的是鋁製（或者純銅）的一體式底座（現在很多伺服器依然沿用這類方案），加工出密密麻麻的鰭片以增加接觸面，優點是加工相對簡單、成本較低，體積較小，安裝方便。缺點是導熱效率低、效果一般。

由於銅導熱快，而鋁導熱能力比銅差不過散熱能力不錯，加上鋁要比銅便宜的多，於是銅鋁結合的結構就應運而生了。

圖為Intel 775原裝散熱器，注意看「銅柱「的形狀

然而，銅鋁結合的方式卻可以多種多樣，比如最簡單的形如Intel原裝散熱器的「塞銅」，這種方式製作工藝要求較低，所以可以實現非常低的成本，因此非常多的OEM散熱器都採用了這種方式，不信你可以拆開你家的品牌機看看。

而另一種方式，則是通過擠壓的方式將銅片和鋁片強行貼在一起，並通過螺絲緊固。

圖為Zalman CNPS7700Cu/Al

這種結構的散熱效果不錯，也能照顧到主板的其他元件，但是重量比較感人，對風道的影響也比較大。

另一種結構，則是像AMD的原裝散熱器那樣，焊一塊兒大銅片上去，散熱效果很不錯，但是重量就更感人了，而且關鍵是成本比較高，AMD到底是比較良心啊。

遠古的Athlon XP CPU使用的散熱器

正是由於奔騰4和奔騰D（奔騰D發熱量甚至比6950X還大）的巨大發熱，使得傳統的散熱器一時間捉襟見肘，於是各路廠商大開腦洞，開啟了一個群魔亂舞的時代。

在這個時期當中，下吹式散熱器發展出了更多的形態，比如說很有代表性的TT「大颱風」，相較於之前的「大鳳梨」可以說是天翻地覆的改變。

Intel也推出過很騷的散熱器，這個散熱器看起來好像沒什麼特別的，但其實它採用的是現在都很少見的黑科技——蒸髮式散熱。

其實它的原理有點類似於後來的熱管，通過內部填充的物質來加強它的導熱能力，這種結構散熱效果非常高、且空間利用率大，可惜由於成本較高等問題，沒過多久就消失在人海里了。

這個時期開始，熱管技術逐步運用於CPU散熱器，這樣一來，整體的導熱效率有了質的飛躍。

圖為AMD當年的散熱器

熱管，顧名思義，是用來導熱的管子，但它並不是實心的銅管，而是通過液體的蒸發與冷凝（相變）傳導熱量。這就使得它的熱傳遞效率遠高於普通銅管，達到快速導熱的目的。而通過應用熱管，可以大大提高散熱器的整體效率。

然而在這個階段，廠商們似乎還並沒有完全摸透熱管的習性，因此製造了很多實驗性產品，七扭八歪的熱管、張牙舞爪的散熱片，成為了那個時代的標籤。

在這個時期，Intel還提出了38°C機箱的概念（扣好機箱蓋後，CPU散熱器上方2CM處的溫度就代表這個機箱的內部溫度），這就使得人們越來越關注機箱整體的散熱效果。而下吹式散熱器恰好有著容易打亂機箱風道、空間利用率低等缺點，為了形成更好的箱內風道，塔式側吹式散熱器由此誕生。

那麼本期的科技年輪（特別篇）就到這裡，下周我們還會更新顯卡相關內容，而關於側吹式散熱器、水冷散熱器的發展歷程，我們下次再聊~

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