般在大家購買主板的時候,會發現主板上也有不同規格的散熱片,雖然主板的工藝越來越好,CPU的整合程度也是越來越高,主板上的散熱也從以前夸張的堆積,發展到現在美觀與高效散熱的結合。
我們這次主要要說的供電散熱,在供電散熱上只要看過主板都清楚,有的主板供電上有散熱,而且高端主板的散熱非常豪華,但另一個極端的是低端主板供電上沒有散熱片,這就讓人想不通了,難道供電真的不需要散熱?我們在下面為你解答。
為了證明供電散熱是否有必要,我們這里就開始實驗吧~
在這個實驗中,我們選擇使用i7-6700K,使用高功耗的CPU,能讓主板供電負載更高,更好的壓榨主板供電。
主板作為平臺穩定性的保障,更不能馬虎,所以使用的是技嘉Gaming B8,玩硬件的應該都聽說過技嘉主打的超耐久技術,做工方面還是有保障,用來做壓力實驗也靠譜一些。
主要測試硬件就介紹到這里,下面就開始測試吧~
使用的測試平臺
開始測試,我們首先看看室內溫度,室內溫度在24-25左右。
測試軟件使用的是prime95和CPU-Z,prime95是考驗CPU穩定性,而CPU-Z也有壓力測試,同樣也是需要CPU滿載運行。
兩個測試同時運行,讓CPU滿負載。
我們首先是拆下供電散熱來測試。
開機后,等待5分鐘左右,讓供電部分溫度穩定下來,這時候我們用測溫槍來查看MOSFET和電感溫度。
MOSFET溫度
電感溫度
之后就是讓CPU滿載運行,同樣也是等待5分鐘左右,讓供電部分溫度穩定下來。
MOSFET溫度
電感溫度
去掉散熱的測試已經完成,跟著就是裝回供電散熱了。
接下來當然是測待機溫度,操作上還是一樣。
MOSFET溫度
電感溫度
然后也是進行CPU滿負載測試
MOSFET部分溫度(因為裝上散熱片,所以這個溫度為散熱片溫度)
電感溫度
在這對比可以看到,在滿載的情況下,雖然沒有裝散熱的時候溫度到達了80度左右,勉強在安全范圍內,但是裝上散熱之后溫度就下降不少了,直降到50度左右,將近有30度差距,這個數據差值還是很明顯的。
但在日常待機使用中,溫度相差在5度左右,溫差不算太大,所以在日常使用中,主板供電上沒有散熱也是能夠正常使用的。
總結
供電散熱對于主板來說還是有必要的,在上面的測試中可以看到有散熱和沒散熱的差距也很大,但在日常使用的測試數據來看,沒有供電散熱也是能夠正常使用,所以部分沒有散熱片的入門級主板同樣也是可以大膽入手的。
另外就是對于入門級沒有供電散熱主板來說,選擇CPU上無需太過高端,高端的CPU往往有更高的功耗,對于主板供電要求會更高,所以一般能超頻的CPU建議上更高端而且擁有供電散熱的主板,比如Intel的Z270主板,AMD的X370、B350系主板。
不過某些品牌的可超頻主板供電上沒有設計散熱,穩定性真不好說。
最后對于入門級用戶選擇CPU散熱,本人傾向于使用下壓式散熱,因為很多入門級主板都沒有加裝供電散熱,下壓式散熱不但能為CPU散熱,而且也能為周邊散熱,可讓主板的供電部分的熱量一起帶走,減低供電部分的溫度。
腦散熱器如果用純銅的話:1、太貴,買起來肉疼;2、太重,擔心主板會受不了;3、效果怎么沒什么改善啊,成冤大頭;4、用了一段時間,純銅表面都被氧化,曾經美如花如今爛成渣。
思民CNPS2X純銅散熱器
其它的不說了(重量、成本、保養等),咱就只談散熱能力,把純銅和純鋁這兩種材料的一些物理特性作了個簡單對比:
大家覺得銅的導熱能力強,就是因為銅的導熱系數比鋁的要高不少(此處指純銅和純鋁),這個也確實是,在中學都學過的。但是一個散熱器散熱能力的好壞不僅僅只考慮材料的導熱系數有關,還和散熱面積、散熱器的形狀、空氣流動等狀況有關。
再看后兩個參數,你光看比熱容這個數字,肯定會說,哇,銅的比熱容更小啊,它的溫度升的更快,不是更容易散熱(熱力學定律,溫度梯度越大,傳熱越快),似乎是沒錯,但是……你還要看看它們的密度。
銅的密度是鋁的3.3倍,散熱器是一個講尺寸的產品,不能無限做大,那同樣體積大小下,到底是銅的熱容小還是鋁的熱容小呢?不妨簡單計算下。
假設都是一立方厘米大小的材料,銅的重量為8.9克,讓它上升1K,需要3.4KJ的熱量,此大小下鋁的重量為2.7克,讓它上升1K,需要的熱量是2.4KJ,也就是說,單位體積下,鋁的熱容量只有銅的70%,它的散熱更快。
純銅版Ultra 120E
所以說,銅的導熱系數雖然比鋁的高,熱量從CPU到環境間的傳遞阻力小,但是,同體積下它的熱容量更大些,溫度上升慢,這樣溫度梯度小,綜合傳熱能力并不見得比鋁的好多少。
在熱力學中,傳熱速率方程式為Q=KAΔt,其中Q為傳遞的熱量,K為材料的導熱系數,A為傳熱面積,Δt為溫度差,在同樣體積下,假設A是一樣的,Q主要就由材料導熱系數與熱量傳遞介質間的溫度差決定了。CPU的散熱其實是兩個過程,一個是從CPU到散熱器,另一個是從散熱器到環境(空氣)。對于純銅散熱器,熱量從CPU到散熱器,因為K更大,Δt也大(散熱器與CPU間的溫度差,因為同體積下銅的升溫慢),這個過程中的傳熱速率是明顯好過純鋁散熱器的,但是到了第二個階段,熱量從散熱器傳到空氣時,K是一樣的(都是空氣),Δt則是純銅散熱器更小(這兒是散熱器與空氣的溫度差),在這個過程,純銅散熱器的效率是低于鋁質散熱器的。之前一直有個說法,銅吸熱快,鋁散熱快,還是很有道理的。
純銅散熱器也不是沒有出現過,我們早年就曾經測試過純銅的Ultra 120E,它重達1.89kg,而普通的Ultra 120E散熱器僅僅785g,足足重了1.1kg,但是性能呢?如下:
在這樣的高成本、大重量的前提下,純銅散熱器帶來的性能收益其實是非常低的,也僅僅比普通的U120E低了4度而已,當然如果你追求極致,也未嘗不可,只是代價太大。
總的來說,純銅散熱器不劃算,成本太高,加工更難,性價比低,博下眼球尚可,肯定是成不了主流的,而鋁質散熱器這么多年來一直唱著主角,是正確選擇的結果,比如它便宜、密度低,容易加工成形,硬度好,還有一點非常重要,它制成的散熱器在散熱性能上非常接近于純銅產品。
所以,為什么要用純銅散熱器呢?!
融界2023年12月6日消息,據國家知識產權局公告,長飛光纖光纜股份有限公司申請一項名為“一種金剛石鋁/鋁針式IGBT散熱基板的制備方法“,公開號CN117174671A,申請日期為2023年8月。
專利摘要顯示,本發明公開了一種金剛石鋁/鋁IGBT針式散熱基板及其制備方法,根據設計形狀在鋁板上加工凹槽,得到底板;另外加工與凹槽形狀尺寸匹配的鋁板作為壓板;將鋁合金箔片裁剪成與凹槽一致的形狀,然后使用打孔機進行打孔,得到鋁合金箔片1;使用布料機在鋁合金箔片1上單層密排金剛石顆粒,得到鋁合金箔片2;在所述底板的凹槽內交替鋪墊鋁合金箔片1、鋁合金箔片2,加蓋與所述底板匹配的鋁合金壓板,得到預制件;所得預制件置于真空熱壓爐中擠壓鑄造,得到粗坯;所得粗坯機加工去除表面多余鋁層,置于模鍛模具中冷鍛成型,然后機加工出針式散熱基板,熱處理后形成最終產品。
本文源自金融界