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龙族守护者--六款ATHLON XP高端散热器横测1

〖原创〗小熊在线-小黑　北京 2003年07月14日21:49

	［文章简介］阅读人次本次评测的CPU散热器分别是AVC的112C86和FROST Z6M330，Coolermaster的V81终极版和V83，Thermaltake（Tt）的火山11和火山9。 (8976 字)

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第1页：散热技术浅析

夏天又到了，DIYer们也开始忙起来了，炎炎夏日如何为自己的爱机散热就成为重要的问题。CPU作为电脑中最核心的配件，其性能直接关系到整台电脑的性能，所以为CPU散热就成为重中之重。

近年来CPU发展迅速，频率不断提升，性能更加强劲，但随之而来的处理器功耗和发热量也越来越大。INTEL第一代Pentium处理器最大功耗仅为15.5 W（主频200MHz），现在，AMD最新400MHz前端总线ATHLON XP 3200+最高功耗达到76.8 W。可以说处理器的发展中，每一次升级换代，都会带来功耗的提升。为了让处理器更稳定的运行，CPU散热器也发生了很大的变化。

在散热方式上，目前依然以传统的风冷主动散热为主。不过虽然散热形式没有改变，但散热技术已经有了翻天复地的变化。（注：尽管还有一些液冷、干冰制冷、液氮制冷、制冷片等极端的散热方法，但都由于成本高、危险性大、安装复杂，还仅仅是发烧级DIYer的专利）

风冷散热器也就是我们常说的“CPU风扇”，它主要由散热片与风扇组合而成。散热片通过扣具覆盖在CPU核心表面，负责吸收CPU的热量，并通过大面积的散热鳍片，将热量散发掉。风扇则用来加强空气对流，让更多的冷空气经过散热片，通过热交换带走热量。上图中是CPU散热的简单示意图，处在底部的CPU核心为发热源，热量最高。厚实的散热片底部压在CPU上，尽量快吸收CPU发出的热量，高高耸立的鳍片将热量散发，顶部便是风扇。下面，我们就分别从散热片和风扇两方面入手，看一看散热器的变化、技术和趋势。

● 散热片

散热片是与CPU接触最紧密的部件，紧紧压在CPU的核心上，生怕CPU离开自己的怀抱。从材料上区分，散热片可以分为铝材质、铜材质和铜铝结合。

铝材质：早期的散热片大都为铝质，主要原因是CPU发热量不高，并且铝的成本低，硬度适中、容易加工。但现在CPU的热量越来越高，单纯的铝质散热片已经不能满足要求。这次横测中的6款ATHLON XP高端散热器中，没有一款纯铝质散热片，应蕴而生的是热比率更高、散热性能更佳的铜材质散热片。

铜材质：铜材质热比率较铝材质高，可以更快的吸收CPU所发出的热量，因此很早就有纯铜散热片出现。铝的导热系为735KJ/(M.H.K)，铜的导热系数为1386KJ/(M.H.K)，在单位时间内铜传导的热量接近铝的两倍。这次横测中唯一采用纯铜散热片的，是Tt火山11散热器，它的效果如何？会不会力压群雄呢？先卖个关子，后面评测时自会揭晓^_^。

铜材质虽然散热效果更好，但它有几个明显的缺点。第一、铜的材料成本比铝高；第二、铜的质量比铝大，中等大小以上的纯铜散热片很容易重量超标；第三、铜的熔点比铝高很多，所以不适合挤压成型；第四、由于铜的质地较软，不易加工，因此铜的加工难度比铝高（现在纯铜散热片的加工工艺主要是刨削和焊接）。

纯铜散热片的优势明显，缺点也有一些，如何取舍就看厂商对产品的定位了。一般来说采用纯铜散热片的，大多是高端的产品或静音型产品。当然还有一种兼据铝材质和铜材质优点，比纯铜散热片更实惠，散热性能也不错的“铜铝结合”散热片。

铜铝结合散热片：对于铜铝结合散热片相信大家已经并不陌生，我们这次测试的6款散热器中，有5款都采用铜铝结合散热片。通常铜铝结合散热片都用铜作底，或将铜柱放在散热片中心与CPU直接接触，利用铜导热系数高的特点，尽快的将CPU的热量吸收过来。再用铝作散热片，将热量散发。这样做的好处是，兼顾了铝易成型、廉价和铜导热系数高的优点，以尽量低廉的成本换取最大的性能。

不过铜铝结合存在一个重要的问题，那就是铜和铝属于两种不同的金属，让它们充分的结合并不是件容易事。铜铝结合的很好，自然可以保证散热效果。但如果铜铝结合的不好，在结合面上产生空隙，那不仅无助于散热，反倒会让热量不能散发，起到反作用。为了让铜、铝更好的结合，人们想出了各种办法，其中目前比较流行的铜铝结合技术有：热胀冷缩结合、焊接、机械压合和插齿。下面我们先分别简单介绍一下这3种铜铝结合技术：

(1)、热胀冷缩结合：在铝的散热片底部加工一个直径ψ=D1的圆孔，另外做一个直径ψ=D1+0.1MM的铜柱，将铝质散热片加热至400℃，其受热膨胀圆孔直径扩张至D1+0.2MM以上。利用专门机器在高温下将常温铜柱快速塞入铝质散热片之圆孔内，待其冷却收缩后，铜柱与铝质散热片就能紧密结合一体。这也是一种可靠的方法，其铜铝稳定性很高、结合紧密，是目前采用比较广泛的一种铜铝结合工艺。需要注意的是，铜柱和圆孔的直径尺寸及表面粗糙度的品质控制，会对其散热效果有一定的影响。

(2)、焊接：焊接顾名思义，采用熔点比母材料熔点低的金属材料作为焊料，在低于母材熔点而高于焊料熔点的温度下，利用液态焊料润湿母材，填充接头间隙，然后冷凝形成牢固接合界面的方法。这项技术的难点是焊接结合度，即使同一批产品，焊接的结合度也会出现不同。如果出现虚焊，留下过大的空隙，反倒会影响整体散热。所以目前铜铝结合散热片使用焊接技术的并不多，反到是纯铜散热片使用焊接技术多一些。

(3)、机械压合：机械式压合方式是将一块直径尺寸大于铝孔径的铜块，通过机械的方式，将其压合在一起。因为铝有延展性，所以铜可以在常温下与铝质散热片结合，这种方式的结合的效果也是比较可观。但有一个致命的缺点就是铜在被挤压进入铝孔的过程中，铝孔内表面容易被铜刮伤，严重影响热的传导，这要通过合理搭配和优化设计铜块的形状来避免此类问题的产生.。

(4)、插齿：插齿是一个比较新的技术，目前还只是散热器大厂AVC的专利技术。这项技术实用性强、效果也不错，我们横测中AVC FROST Z6M330就采用插齿技术。插齿（Crimped Fin）技术是利用160吨以上的压力，把铝片结合在铜片的基座中，并且铝和铜之间没有使用任何介质，从微观上看铝和铜的原子在某种程度上相互连接，从而彻底避免了传统的铜铝结合产生介面热阻的弊端，提高热传到能力。目前Intel 1U机架服务器中配置的散热器，已经采用了AVC公司的插齿（Crimped Fin）技术。

铜铝结合散热片是将来的一个发展方向，现在市场上大多数高端散热器都以采用铜铝结合或纯铜散热片，以获得更好的散热效果。当然，除了材料，厂商在散热片上的设计也十分重要。譬如散热片底部厚度、散热片体积、散热片实际散热面积等等，都是散热片需要关注的部分。

散热片底部厚度：理论上来说散热片底部的厚些好，厚的底部可以吸收更多的热量。过薄的散热片底部很快就会产生饱和，不能及时将热量散发掉。但也不能无限度的厚，否则热量就会储蓄在底部，同样散发不出去。通常来说，铜散热片的底部不会太厚，铜铝结合散热片要看中心铜柱的大小，散热片的厚度也不大相同，这在后面将会有介绍。

散热片体积：散热片体积只是一个相对的概念，一般情况下大一些的散热片散热效果会好些，但也不是绝对的概念。因为我们这次横测中，就出现了以小博大的情况。

ALPHA的8045T散热片，400根六棱型散热柱，提供超大散热面积，加工难度很大。

散热片实际散热面积：实际散热面积也可以叫实际表面积，有些散热片体积很大，但就是散热效果不好，那很可能是实际散热面积较小的缘故。散热面积主要来自散热片的鳍片，高而薄的鳍片可以换来更大的有效散热面积，单位面积上分布更多的鳍片散热面积更大。有实力的厂商可以将鳍片做的很薄、很高，散热片的间距也可以做的很小，但有时并不可行。这主要是还要考虑到散热器另一大因素，风扇的缘故。

● 风扇

作为主动散热的重要部件，风扇的作用不可小窥，一款好的风扇也是区分散热器好坏的重要标准。既然是风扇，就少不了轴承，轴承品质如何往往决定了风扇的性能。目前风扇轴承主要分为油封、单滚珠、双滚珠和液压轴承。

类型	制造成本	工艺难度	使用寿命（小时）	噪音大小
Sleeve(油封)	A	容易	8,000-1,5000	小
One Ball + Sleeve（单滚珠）	4A	难	3,0000-4,0000	中
Two Ball（双滚珠）	6-8A	较容易	5,0000或者更高	大
Hydraulic bearing(液压轴承)	2A-4A	难	3,0000-4,0000	小

油封轴承是我们见到的最多，主要特点是成本低廉、制造工艺简单，寿命短。滚珠轴承分为单滚珠和双滚珠，单滚珠轴承较双滚珠轴承成本低，但制造难度高。双滚珠制造难度一般，成本高，使用寿命十分长。还有一种是AVC的液压轴承，采用了改进的设计，不仅成本显著下降，也可以将噪音控制到很小，使用寿命与单滚珠轴承相当，只是制造难度比较高。

目前高档散热器上大都采用滚珠轴承风扇，除此之外现在风扇正朝两个方向发展。一个方向是大型化，一些高端散热器已经用上了70mm，甚至80mm的大型风扇（标准的机箱风扇为80×80mm）。大型的风扇可以提供更大的风量，通过高转速的驱动，可以获得很好的散热效果，不过相对来说噪音会比较大。另一个方向是技术加强化，通过新技术来提高风扇的效能，例如AVC的专利技术折缘风扇、Coolermaster V83涡轮风扇。那么这些新型的风扇效果如何呢？在我们后面的评测自有结果。

风扇有两个重要的指标，它们是“风量”和“风压”。风量很好理解，就是风扇单位时间内可以带动多少空气流动。风压的概念可能大家不太熟悉，从名称上解释，可简单的理解为风的压力，即风可以吹多远。

风量和风压是两个相对的概念，风量大、风压就小，虽然可以带动大量的空气流动，但风压小，风吹不到散热片的底部（这就是为什么一些风扇转速很高，风量很大，但就是散热效果不好的原因）。相反的，风压大、风量就小，没有足够的冷空气与散热片进行热交换，也会造成散热效果不好。前面说过厂商可以将散热鳍片做的很高很密，但过密的散热片，就需要风压大的风扇。如果风扇的风压不够，风难以吹到散热片底部，会影响到散热效果；如果风压够大，风量就难以保证，同样会影响到散热效果。所以说不同的散热器，厂商会根据需要配合适当风量、风压的风扇。

现在CPU性能越来越强，风扇的噪音也逐渐增大，为了降低风扇发出的噪音，厂商们想出了各种降噪的方法。其中使用比较广泛的方法是为风扇加上调速器，用户可以通过使用环境不同，自行调节风扇的转速，这在高端的大型风扇上比较多见（第一个发展的方向）。调速器虽然不失为一个好选择，但要想获得最好的散热性能，还是要将风扇调至高转速（高噪音）。AVC公司推出的折缘风扇，是技术化发展方向的代表，不仅可以降低噪声，还可以增加风压。

对于散热器的技术有很多，在这里只是简单的介绍一些。看了这么多，大家的眼睛有些累了吧，下面我们就介绍本次评测的6款散热器。

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第1页：散热技术浅析
 第2页：6款散热器介绍－－AVC 112C86 & FROST Z6M330
第3页：6款散热器介绍－－Coolermaster V81终极版 & V83
第4页：6款散热器介绍－－Thermaltake 火山11 & 火山9
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