CPU处理器散热技术

 

 

本文接CPU处理器的基本结构、CPU处理器主要技术指标。计算机部件中大量使用集成电路，集成电路工作时会产生热量。高温会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使部件烧毁。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散出去，保证计算机正常工作。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到空气中，完成计算机的散热。

散热器种类繁多，CPU、显卡、主板芯片组、硬盘、机箱、电源甚至光驱和内存都需要散热器，不同的散热器不能混用。

依照散热器带走热量的方式分为主动散热和被动散热。前者常见的是风冷散热器，而后者常见的是散热片。

随着 CPU 内部晶体管数目的增加，CPU 工作造成的高温带来的散热问题必须重视。最常用的解决高温散热的方法是在 CPU 上面加装散热装置。各种型号 CPU 的发热量不同，选用散热器时要根据 CPU 类型以及是否超频来综合考虑。

一、CPU 散热器的分类

CPU 散热器可以分为风冷散热器、热管散热器、水冷散热器等类型。

与传统散热相比，热管技术可以说是一项突破。热管温差小，导热系数高，导热能力强。热管由三部分组成：密封中空管（一般为铜管）、附于管内壁的毛细结构和工质（一般为水）。热管工作时可分为三段：蒸发段、绝热段和冷凝段。与热源接触吸收热量的部分称为蒸发段；向外界放热使蒸汽凝结的部分称为冷凝段；蒸发段与冷凝段之间的部分为绝热段。

主流的 CPU 散热器为风冷散热器和热管散热器，因为价格实惠，性能卓越，质量优异而受到认同。风冷散热器和热管散热器已经融合在一起。水冷散热器散热效果突出，但有致命的缺陷——安全问题，长时间高温使用，一旦漏水，CPU、主板、内存、显卡等电子元件极有可能损坏。

此外，用水冷散热器还比较麻烦，需要一个水箱，还需要耐心细致的安装。

风冷散热器的散热效果不如水冷散热器，但因为其使用安全、安装简便的特点，所以一直是计算机 CPU 的首选散热器。在选择散热器时，不同系列、不同型号的 CPU 封装不同，所需散热器也不同。

二、散热器的组成

1．底座与散热片

散热器的底座和散热叶片采用铜或者铝。铜比铝热传导快，散热效果好，但价格贵。绝大多数散热片用铝合金，高端 CPU 的散热器底座用铜。

影响散热效果的另一个主要因素是散热片（称为鳍片或鳃片）的表面积。散热片的热经流动的冷空气带走，与空气接触的面积越大，热交换面积越大，散热速率越快。所以散热片越薄越密集、表面积越大，散热效果越好。

2．风扇

风扇质量决定散热器的散热效果和寿命，如图 3-34 所示。风扇的主要性能指标有风扇口径、风量、噪音、风压大小、采用的轴承及使用寿命等。

3．扣具

扣具是固定 CPU 散热器的装置。散热片与 CPU 表面紧密接触，可以增加散热片底部的吸热能力。为了加强散热效果，扣具除了保证使散热器底部与处理器均匀受力外，压力的大小也必须适当。压力太小会产生空隙，太大会压坏处理器。