今年上半年,我们针对用户的疑点,以及现实中存在的一些问题,做了许多有关机箱风道的应用型选题。选题的解疑涵盖面非常之广,从CPU的散热到显卡的散热,以及新老机箱风道的对比分析,多篇详细的测试文章点明了机箱内部环境与裸机状态有着天壤之别,合理的机箱风道对于机箱内散热器性能的发挥起到决定作用。事实上通过测试,我们也不止一次地证实了一点:机箱不仅仅是一个硬件的容器、起保护作用的外壳,实际上它还是散热器的散热器,散热器排放的热量最终都要由它建立的风道释放出去。
欲了解机箱风道详情可点击应用性专题:《大话机箱风道 彻底释放你的PC潜能》
● 为何风道测试都选塔式侧吹散热器?
做了如此多的机箱风道测试,不知用户是否发现一个规律,在所有的机箱风道测试文章中,我们都是使用了携带热管的散热器,且这些散热器都为塔式侧吹结构。即便是在空间十分有限的迷你机箱测试中,我们也为其配置了体积适中的塔式侧吹型产品,而传统的铝挤散热器,比如CPU原装,却从未出现过。为何这种散热器如此受我们青睐,在机箱风道测试中非它莫属呢?
小型机箱风道测试
其实原因很容易理解,内含热管的散热器可以拥有更高的导热效率,只要结构设计没有缺陷,它可以更快地将热量从导热底座处传递到散热片。而热管散热器中的塔式侧吹型,它通常明显高于主板,侧面吸气吹风,与主板平行的机箱风道恰好可以通过塔式侧吹散热器的鳍片。因此仅用肉眼观察也可判断出机箱风道对它起到的帮助将大于传统的CPU原装散热器,或者说是下压式结构。通俗地来讲,即更顺应机箱风道的作用。
不过分析归分析,理论归理论,至今我们还没有针对这个话题做过具有说服力的测试,于是本文里我们精心选择了两款风扇尺寸相同,体积、质量旗鼓相当的CPU原装散热器和热管塔式侧吹散热器,用毋庸置疑的实际测试像读者说明问题。本次测试的命题是:机箱风道对哪种CPU散热器效果更明显?
注:本次测试仅针对这两种类型的散热器做对比,不涉及产品推荐
在测试开始之前,首先介绍即将对比的两款散热器。Intel原装散热器在同类产品中一直性能出众,这得益于倒悬式的风扇和放射状的散热片。它除了能有效地给散热器本体散热之外,散射的风力还能波及CPU周边硬件,可以对供电模块甚至北桥芯片起到辅助散热作用。
随着Intel CPU工艺制程的进步,发热量越来越低,对散热器的要求与往年天差地别,所以为了缩减成本,Intel将原装散热器的尺寸缩减,减少了铝材的投入。
原装散热器整体外观
具体缩减方法是将铝挤散热片的高度降低,而横截面直径保持不变,因此扣具和风扇规格与没有变化。根据工艺制程的进步和CPU发热的减少,经过几次裁剪之后,目前Intel E5000系列处理所标配的原装铝挤散热片厚度为1.7cm。这是目前所能找到的体积最小的原装CPU散热器。(包括AMD平台)
除了铝挤散热片厚度缩减之外,Intel原装散热器与早先的版本相比,导热面的嵌入式铜芯也被取消。原因显而易见,现在Intel CPU散热已经不需要如此高的导热效率,降低成本是势在必行。
● 本次测试缘何选最小的散热器对比?
之所以本次测试选择体积最小的CPU原装散热器参与对比,主要原因是有二。第一,CPU原装或类似CPU原装的散热器有一个共性,就是都为下压式结构,安装后散热器顶点距离主板高度较低。从理论上看,它将不能有效地利用与主板表面平行的的机箱风道气流。采用高度较低的铝挤散热器有助于凸显这一共同劣势,也能为目前仍使用CPU原装散热器的用户提供准确的参考。第二,“最小的原装铝挤散热器”这一属性将于下面介绍的第二款散热器属性相似,请看下页。
● 塔式侧吹散热器高调亮相低调普及
采用热管传热的塔式侧吹型散热器在诞生之初是以高端身份亮相,逐渐地这种散热器结构的优越性在实用中愈发明显地被体现出来,这还要得益于机箱风道设计的发展成熟。本文中用于和Intel 原装铝挤散热器作对比的超频三红海迷你也有类似的称号,它是“基于热管传热的体积最小的塔式侧吹型散热器”。
现在的塔式侧吹型散热器无论大小,基本都携带U型热管。这种形状的热管在塔式结构中几乎可以发挥双倍的导热效率。因此迷你红海的两根热管基本起到四根热管的作用。
这类微型塔式散热器的受风截面不会比Intel CPU原装散热器大多少,大都也是采用8cm风扇,只是鳍片阵列的厚度超过后者。但若是论单片鳍片的厚度,也就是单片鳍片的比热容,它无法与Intel原装相提并论。
此外,由于采用热管传热,这款散热器便可以引入超频三的HDT热管直贴技术。两根热管直接与CPU外壳接触,规避了由导热底面形成的一层热阻。
红海迷你的市场零售价格为60元左右,从盒装CPU与散装CPU的价格差来看,原装散热器的价格不会比它便宜多少。再加上红海迷你作为第三方专业散热器的身份,从用户的散热成本这个角度考虑还是具有一定可比性。
● 对比测试环境设定
在通过测试考察机箱风道对传统铝挤散热器与塔式侧吹式散热器的影响之前,我们先对这两款散热器在裸机状态下的表现做测试对比,为最终的温度对比收集数据。另外裸机散热性能,代表排除了外界干扰,是散热器理论性能的体现,这个测试结果的差距也能够说明散热器结构差异对散热方面的影响。
测试使用一颗Intel E7400来考验这两款不同类型的散热器。为了给散热器进一步增加压力,凸显设计结构在机箱风道中所受到的作用。测试中这颗E7400将运行在超频状态:333×10.5 @3.5GHz,CPU电压设定为1.32V。运行SP2004让CPU满载工作,20分钟后取温度数值。
这两款散热器都用了8cm风扇,在相同的转速下得出的测试结果将更具有可比性。故决定本次所有测试中两款散热器的风扇转速用调速器控制在1200rpm左右。
此外,为了让显卡的排热尽可能少地影响机箱内部温度,确保CPU散热器测试数据的准确。测试平台的显卡使用了一片低发热的Geforce 9500GT。
原装散热器裸机平台
● 测试平台软硬件构成如下
现在一切准备就绪,下面首先公布的是裸机测试结果
● 裸机测试结果
原装散热器由于本身铝挤结构体积较小,换热面积有限,再加上下压式散热器中风扇风力盲区的作用会不可避免地放大。裸机状态下,满载20分钟后温度终于在75摄氏度稳定。这个温度虽然不理想,但仍处于Intel规定的安全范围之内,不过对于单薄的E5000系列原装散热器而言,使用E7400超频确实勉为其难了。
原装散热器裸机测试 CPU满载温度:75℃
塔式侧吹式散热器凭借得天独厚的优势,同样在风扇1200rpm下,将这颗3.5GHz的E7400控制在66℃。后者强于前者,这其实本来就无悬念,当然不是本文所要展现给读者核心内容。关键之处还要结合接下来的测试结果,一个标准的机箱风道对这两种散热器有什么不同的影响?
机箱内的测试将在联力新近推出的一款性价比产品—PC-K58机箱里进行。这款机箱由全钢打造,支持标准ATX板型,采用电源下置结构与常规的前进后出式风道系统。与大多数同类机箱相比,它的另一个优势是机箱顶盖的“百叶窗”设计,可以利用热空气上升的原理缓解平常较为严重的机箱顶盖积热现象。
总体而言,联力PC-K58机箱是一款将传统机箱风道发挥到极致的产品,且价格不算高昂,具有一定的代表意义。
联力性价比产品 PC-K58机箱
电源下置结构让电源本身的散热形成独立的风道,自成体系,不像传统机箱那样距离CPU较近,可能对CPU的散热造成影响。在这套风道系统下,CPU散热器本身的属性会被更准确地体现出来。在风扇转速、尺寸相同,散热器本体体积相近的情况下,传统的铝挤散热器与热管侧吹式散热器受风道影响的幅度分别有多大,答案马上揭晓。
将测试平台装入联力PC-K58机箱,使用铝挤的CPU原装散热器,首先关闭机箱前后的进排气风扇,运行SP2004达20分钟后记录CPU温度数值。
原装散热器机箱内风道关闭 CPU满载温度:85℃
在几近封闭的空间呢,没有空气流通的辅助,下压结构的原装散热器的工作环境达到了最恶劣的状态,大量的二次吸热将CPU温度催升至85℃,比裸机状态提升了10℃,已经触及了安全底线。
● CPU原装散热器机箱内风道开启测试
启动机箱风扇让风道打开后,冷空气主动补充进来,热空气从后部排放出去,同样运行SP2004满载20分钟,与风道关闭的状态相比,CPU温度下降了4℃,同比下降4.7%。
基于热管传热的塔式侧吹散热器在机箱风道关闭时也出现了显著升温,升温幅度与铝挤的CPU原装散热器相同,也为10℃,但是温度绝对值依然低于前者。这可能是因为侧吹式散热器的吹风方向与机箱后部排气风扇对齐,散热器排出的部分热量透过风扇网孔到了机箱外部,热饱和时的二次吸热现象相对较轻,未致使CPU温度不断升高。
热管塔式侧吹散热器机箱内风道关闭 CPU满载温度:76℃
● 塔式侧吹散热器机箱内风道开启测试
前后两枚机箱风扇开启后,内部的空气走向与CPU散热器排热方向完全对应。塔式侧吹散热器放出的热量直接由机箱风扇抽出,加上联力K58机箱的百叶窗式顶盖,热量几乎丝毫没有在机箱内停留。于是与风道关闭状态相比,风道开启后塔式侧吹散热器将这颗E7400的满载镇压到了67℃,比裸机状态仅高一度,同比降温幅度达到11.8%。
● 测试结果汇总分析及未来内容预告
从本次测试得出的结果中不难看出,塔式侧吹结构可以出色地与机箱风道结合,将机箱风道对CPU散热的改善作用发挥到最大,而在这其中为先决条件的是热管的应用。热管可以有效而自由地将热源发出的热量传导到其它位置,它可以让散热鳍片远离主板平面,将它置于机箱最有力的气流通道里。而下压式散热器,尤其是铝挤工艺制成的CPU原装或类似的产品,没有热管的支撑,它们难以高耸入云,紧贴主板的结果就是只能眼睁睁看着机箱风道气流从头顶通过,却不能让其助己一臂之力。
也许有人会认为本次测试中的两款散热器不具可比性,当然你可以忽略它们散热性能的绝对值,但却不能对它们受机箱风道影响的幅度熟视无睹,因为这不仅仅代表测试产品个体的属性,它将决定你是否能拥有一套凉爽清静的计算机系统。
炎热的8月将逝,为迎接09年散热器选购的最后一波高峰,以本文为引,我们即将推出一系列包括横评在内的散热器应用型选题,旨在为用户解难答疑,敬请关注!