于廣大電腦使用者而言,CPU的散熱無疑是頭等大事。無論是來自Intel還是AMD的CPU,確保其運行在適宜的溫度范圍內都是至關重要的。
在當前的電腦硬件市場中,主流的處理器功耗普遍較大,伴隨而來的是高熱量的產生。這種高熱狀態對CPU的散熱系統提出了更為嚴格的要求。隨著更加強勁的Pentium 4處理器投放市場,Intel公司對系統必備條件中關于CPU散熱環境的要求進行了更新。其中,對CPU核心溫度的極限值和機箱內部空氣溫度的極限值做出了明確的說明,同時,也對CPU風扇的封套溫度推薦了合理的區間,并對其他相關溫度要求進行了規定。公司明確表示,只有在上述限定的條件下,處理器才能穩定地工作。AMD公司對于基于Athlon XP CPU的電腦溫度條件也有著類似的要求。
在此,我要特別提醒大家,不要輕信一些人的觀點,認為只要不頻繁死機就是安全的。這種觀念是極其危險的。根據電子學基礎理論,電子元件的溫度越高,其性能就越不穩定,需要更高的電流來加強信號,而這又會導致發熱量的進一步增大。因此,將CPU散熱到處理器廠商規定的合理溫度范圍內才是明智之舉。
如果有人認為上述規定過于保守,試圖挖掘CPU的潛力而忽略散熱問題,那么從CPU內部結構的角度來分析過熱后果,或許能改變他們的想法。我們知道,Intel新的處理器內部集成了溫度監控器。當CPU內核溫度超過某一值時,溫度監控器會發送信號并啟動熱量控制電路,以降低CPU的發熱量,防止溫度進一步上升。但在高溫環境下,CPU的工作效率會大大降低,嚴重時性能甚至可能衰減兩倍。這足以說明溫度對系統運行速度的重要影響。
AMD在Athlon XP CPU內部增加了核心溫度自我偵測功能,盡管沒有保護功能,但其危險性不容忽視。雖然很多主板增加了保護功能,但不同品牌的做工參差不齊,不能作為我們完全依賴的“法寶”。據論壇上的CPU溫度統計數據,采用不同品牌主板的CPU外部溫度差異很大。這也提醒我們在裝機時,主板盡量選擇聲譽好的品牌。同時,在查看CPU溫度時,應多關注內核溫度,而不僅僅是外部溫度。這進一步凸顯了精確控制CPU溫度范圍的重要性。
根據Intel的官方數據,P4外殼的最高溫度在66℃至78℃之間(不同型號的最高溫度有所不同)。而AMD的資料顯示,外殼溫度上限為95℃。一般來說,在保證溫升不超過30度的范圍內,CPU的運行是穩定的。這意味著,如果CPU的耐受溫度為65度,那么在夏天最高溫度為35度的環境中,CPU的溫升不應超過30度。以此類推,如果當前環境溫度為20度,那么CPU的溫度最好不要超過50度。當然,溫度越低越好。無論我們超頻到什么程度,都應確保CPU的溫度不超過環境溫度30度以上。
對于筆記本電腦而言,CPU溫度的高低不僅與風扇有關,還與機箱內溫度和室溫密切相關。一般來說,機箱內溫度較室溫高3-11度是正常的,但如果過高,則可能是因為機箱散熱不良。CPU溫度較機箱溫度不應高于19度,較室溫高應在8-21度之間。在正常工作狀態下,CPU的溫度可以在25-75度之間波動。在空閑時,溫度通常在40-50度之間;在較忙時,溫度可能上升到50-65度;而在全速工作時,溫度可能會達到65-78度。如果溫度過高,可能會導致電腦重新啟動或死機。因此,將CPU溫度控制在50度以下是比較合適的選擇。
無論是臺式機還是筆記本電腦,CPU的散熱問題都不容忽視。我們應該選擇品質優良的風扇和散熱系統,確保CPU運行在適宜的溫度范圍內。同時,我們還需要定期清理機箱內的灰塵和雜物,保持機箱內部的清潔和通風。此外,我們還可以通過軟件來監控CPU的溫度和性能,及時發現并解決問題。
在實際使用過程中,我們還需要注意一些細節問題。例如,在長時間使用電腦時,可以適當地調整電腦的性能模式,以降低CPU的負載和發熱量。同時,我們還可以在BIOS中設置CPU的溫度報警和自動關機功能,以防止因溫度過高而導致的硬件損壞或數據丟失。
隨著技術的不斷發展,新型的散熱技術和材料也在不斷涌現。我們可以關注市場上的新產品和新技術,以便為電腦提供更好的散熱解決方案。CPU的散熱是電腦使用過程中需要重點關注的問題。我們應該從多個方面入手,采取多種措施來確保CPU運行在適宜的溫度范圍內,以保障電腦的穩定性和性能。只有這樣,我們才能充分發揮電腦的性能和潛力,為工作和生活帶來更多的便利和效益。
筆記本電腦的評測文章中大家可以看到關于表面溫度的實測數據,不同品牌的不同產品之間表現千差萬別,也并沒有一個標準來衡量怎樣算好怎樣算差,我們應該如何看待溫度控制的好壞呢?
筆記本的表面溫度對于評測者來說指的是C面的溫度,因為用戶使用筆記本時所接觸到的主要是C面的鍵盤與腕托部分,因此評判表面溫度控制就要看這兩個區域的溫度表現。不過筆記本電腦的設計也是一門學問,表面溫度控制良好的產品并不意味著散熱與功耗控制也一樣好,尤其對于輕薄本來說表面“不溫不火”可能是因為處理器降頻嚴重,所以需要綜合分析這一問題。
今天這篇文章一方面是給大家科普相關知識,另一方面也是為了給大家說明我們ZOL的評判標準和依據。那么話不多說下面我們就進入科普環節。
筆記本廠商會為不同的應用場景設置不同的功耗限制
筆記本電腦的表面溫度表現與軟件和硬件設計都息息相關,如前面提到的,一些輕薄本為了防止出現高溫問題會降低處理器與顯卡的功耗,當熱源的發熱量被控制在散熱模組的散熱效率內時溫度表現就會比較可觀,但性能也自然受到了限制。這種控制表面溫度的方式幾乎所有筆記本產品在設計時都會考慮到,所以我們才能夠看到移動版處理器與顯卡會有嚴格的溫度墻與功耗墻限制,最終目的就是保證合理的用戶體驗。
圖中可見被拆下的鍵盤與C面灰色的隔熱板
為了保證熱量不會大量傳遞到鍵盤面影響使用,筆記本普遍會在鍵盤底部覆蓋金屬隔熱板,這種隔熱板不僅能起到隔熱作用,同時也會起到均熱作用。筆記本利用大面積的鍵盤來輔助機身散熱,這對于散熱空間寶貴的筆記本電腦來說是不可忽視的,也正因為如此我并不建議大家購買鍵盤膜,這樣或多或少都會影響到機身正常的散熱性能。但是現在一些產品為了保證輕薄而舍棄了這種設計,這一點我們后續會談到,我認為這種不夠嚴謹的做法是不可取的,標新立異的散熱設計思路勢必會受到嚴峻考驗。
為了讓大家更直觀的理解表面溫度控制的合理性,我下面給大家分享四款具有代表性的設計,不過要說明的是僅供參考,大家也不必去猜測他們都是哪些型號的產品。
過去十分常見的左側出風口設計
首先要給大家分享的是一臺比較老的筆記本產品,這款筆記本的出風口放置在機身左側,內部的CPU、顯卡硬盤也都集中布置在左邊,因此用戶在使用的時候左手會有明顯熱感。這種設計在過去是相當普遍的,主要是考慮到用戶右手使用筆記本,如果出風口布置在右側的話肯定會“烤豬手”,而CPU、顯卡又要盡量靠近出風口來縮短內部熱管的長度,因此左熱右涼也就不難理解了。
上述筆記本的內部設計(圖片來自網絡)
改良后的主流輕薄本散熱設計思路
后來筆記本廠商也意識到了這一設計的弊端,因此輕薄筆記本開始將出風口布置在機身屏軸處,而游戲本就布置在機身尾部了。為了避免高溫區域過于集中,上圖中的這款產品將CPU等發熱部件放置在了機身左側,出風口在屏軸右側。雖然初衷是好的,但過高的發熱量仍然令鍵盤的左側操作區域出現較高的溫度,對于用戶來說這種表現仍然不能讓人滿意,但已經是目前來說較為合理的思路了。
散熱設計中的反例又是怎樣的?下面我們就來看一看。
尚不成熟的新思路
有的廠商為了獲得更佳的溫度表現而做出了新的設計思路,上圖中的這款獨顯輕薄本產品為了獲得更均勻的熱量分擔而在內部設計了大面積均熱板和熱管。但是因為機身過于纖薄并且取消了鍵盤背面的隔熱板,這款產品在CPU與顯卡雙拷的狀態下鍵盤面溫度報表,但不可否認它的性能發揮還是可以的。這種設計其實并非不適合輕薄本,但是在添加了獨顯后均熱板并不能及時分散并由風扇導出內部熱量,因此這種設計更加適合核顯筆記本,或許我們以后還能夠看到改良后的新產品。
為了鍵盤設計與厚度控制而舍棄隔熱板后的結果
游戲本中也同樣有取消鍵盤背面隔熱板的產品。上圖中的游戲本采用雙風扇設計,CPU與顯卡放置在了兩個風扇之間,這種設計在游戲本中十分普遍,是一種經過了時間考驗的成功設計。但是這款游戲本為了給機械結構鍵盤提供更多空間,并且控制整機的厚度,游戲本所必須的隔熱板被舍棄掉了,因此而大家可以看到左右兩側的風扇處溫度非常低,而中間的發熱處溫度又非常高,這種冰火兩重天的情況過去實在沒法想象。不過好在玩游戲的時候左手主要放在WASD鍵位附近,而這里又正是左側風扇上方,所以至少玩游戲時不會感覺到燙手。
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動圖:風扇進風示意圖
不少玩家朋友時常遇到電腦死機、藍屏、重啟的情況,結果一找原因居然是處理器溫度過高,于是又得花更多的錢來升級散熱器、機箱等等。其實,處理器溫度過高,除了散熱器和機箱可能要背鍋之外,病根沒準就在處理器本身。今天我們就要來和大家聊聊處理器制程和散熱之間的那些事兒,讓大家能夠弄清楚誰才是讓處理器變成“火爐子”的罪魁禍首。
制程工藝
越先進越涼快,越落后越高溫
所謂的處理器制程工藝,簡單來說就是指制造處理器中集成電路的精細程度,制程工藝越先進,處理器內部電路之間的距離越小,集成度就越高,使用的原材料也就越少,可達到的極限頻率越高,同時工作電壓需求也越低,功耗也就越小,發熱量也能得到更好的控制。
處理器制程工藝在不斷地進步,在1995年的時候,處理器還在使用0.5微米技術(500納米),而到了今天,INTEL和AMD的主流處理器的制程已經達到了納米制程級別。
比如Intel的第八代酷睿處理器和AMD的APU/第一代銳龍處理器全面采用了14納米制程,而AMD的第二代銳龍處理器已經于今年開始率先使用12納米制程工藝。這些桌面主流處理器的精度比之前的產品提升了41倍以上,超過了主流的14納米制程工藝。
AMD率先使用12納米制程,超過目前主流的14納米制程
突飛猛進的制程技術讓處理器的頻率大大提升之外,也有效地控制了處理器的工作溫度。可以這樣說,從理論上來講,處理器制程工藝越先進,同頻情況下,處理器會越涼快、發熱控制得更好。因此大家在購買處理器的時候,務必要看看所購買處理器的制程,數字越小越好喲!
散熱設計
內,外兼修才是王道!
溫度高低是決定電腦是否穩定的最大因素,如果處理器溫度太高,電腦的穩定性一定會受到影響,什么降頻,花屏往往會伴隨著高溫出現。
曾幾何時,玩家圈中曾經流傳“AMD溫度高不穩定,Intel溫度低更穩定”的說法,但是很多朋友都是人云亦云,自己也沒有親自使用過或者比較過,就主觀地認為所有的AMD與Intel處理器都是這樣,這也導致AMD被冤枉了好多年。
實際上,從第七代酷睿i7開始,玩DIY的朋友心里肯定都清楚Core i7 7700K/8700K、Core i9 7900X/7980XE這些處理器溫度上80℃、90℃、100℃再尋常不過,比同級AMD處理器高出20℃以上。那么在制程工藝差距并不算懸殊的前提下,是什么原因導致處理器如此高溫呢?罪魁禍首其實就是處理器核心與頂蓋的填充物。
一臺電腦的散熱涉及到的要素和原因很多。如果說外設的風扇,水冷散熱器是外功的話,那么處理器核心和處理器頂蓋之間的散熱材質則更加重要,是一切的基礎,堪稱內功。
外功好練,花錢就是了。而內功的高低則直接把握在Intel和AMD兩家廠商手里,普通用戶很難自己去改變。我們知道,主流的AMD與Intel處理器都采用了金屬頂蓋保護核心的設計,而為了保證處理器核心工作時產生的大量熱量能及時傳到金屬頂蓋上、借助散熱器傳走,就需要在處理器核心和金屬頂蓋之間使用輔助散熱的填充物。
處理器內部如果采用高成本釬焊填充,導熱效果會遠好于普通硅脂
內部只使用廉價硅脂填充的處理器散熱效果難以讓人滿意
問題就出在這里,Intel處理器采用的填充物是普通硅脂,處理器核心產生的熱量很難快速傳走,所以你會看到Intel處理器待機溫度不高,但一滿載,溫度就會飆升到80℃以上,長時間滿負荷拷機達到100℃也不稀奇,要是玩超頻更是無法想象。
AMD則在銳龍系列處理器內部使用了成本更高、導熱性更好的焊料作為輔助散熱填充物,不管是入門級還是旗艦級的AMD銳龍處理器,滿載溫度最高也就60℃出頭。
總結:弄清真相
才能選擇更涼快更穩定的處理器
處理器采用12納米制程工藝+更高效的釬焊散熱填充方案肯定能提供更好的發熱控制能力,而制程工藝落后+廉價的硅脂填充的處理器,滿載工作溫度當然會輕松突破80℃。
從另一方面來講,發熱量更小的處理器還可以節約不少購買高端散熱器的預算,也算是進一步提升了處理器的性價比。弄清這些之后再對比一下性價比,大家應該很清楚要如何去選一款既高效又涼快、穩定的處理器了吧。
怎么樣,看完這篇可以讓電腦涼爽的文章,節日是不是也過得不一樣了呢?
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