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发信人: gaea (嘎雅§无焦距的凝视), 信区: Hardware
标  题: 散热专题（一）
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年07月19日15:32:10 星期四), 站内信件

散热专题（一）
ITdoor.net/创易工作室：betman
    现在，计算机的发展速度只能用日新月异来形容了。随之而来的，是各配件的运行
速度也日趋快速：我们就以大家最熟悉的CPU为例，几年前，我们主流的CPU产品还停留
在 1XX MHz的水平上，而现在，其已经迈入了GHZ的时代了。速度的提升，无法避免的会
带来发热量的激增。而高热量对于配件的损伤是致命的。如果不及时将这些热量散发出
去，就易产生电子漂移的现象，最终将导致硅槽穿孔，以致于整个器件报废。再拿CPU为
例，CPU表面温度都可以达到50－80度，而CPU内部则更是高达80至上百度。除了CPU以外
，电脑中的其他配件如显卡、硬盘等也经常受到高温的困扰。快到夏季了，炎热的天气
会给计算机配件的散热提出了更大的挑战。学会给计算机各配件降降温将是当务之急。
下面，我就来为大家介绍散热的一些基本方法。
散热原理篇：
    一个好的散热系统，应该由散热片、风扇（这我们会在下文中详细谈及）组成。先
来谈谈散热片：简单地来看，一块散热片除了一些金属片外，就没有什么特别了。那么
，它是如何驱散由CPU发出来的热量的呢？ 我们都知道，热的传导方式有三种：传导、
对流、辐射。
    辐射，就如其名字一样，是指热能从热源以电磁的形式（由光子传送）直接发散出
去。辐射可以在真空中进行。辐射的传热效能取决于热源的材料以及表面的颜色。
    传导：是指分子之间的动能交换，能量较低的粒子和能量较高的粒子碰撞从而获得
能量（是透过物理的直接接触），单独的一块散热片是不能实现热能的传导的。总之，
传导是散热片从CPU获得热量的最主要途径。
    对流：是指透过热的物质的运动来实现热的传递。这意味着，热能是来自于被气体
或者液体所包围热源，透过分子的移动来实现热能的传递的。我们可以采用在散热片上
添加风扇的方法来实现强制对流。
    对流是风扇/散热片组合制冷的主要方式。CPU产生的大部分的热都被风扇形成的对
流所带走，只有很少很少的一部分热是透过辐射来散发出去的。
    为了实现该效果，散热片必须被设计为能增强该效果的形式。通常使用两种方法来
达到此目的：
    把散热片的表面积尽可能地增大，以便于空气的流通。使用金属鳍的方式不仅可以
增大散热面积，好的金属鳍设计还可以让对流进行的更加有效率。让散热片与CPU的接触
面尽可能的平滑，否则，CPU与散热片之间将会形成保温层。当然，接触面就算很平滑，
也难免会有空隙的存在，因此，在接触的地方可以使用散热膏、散热硅脂或者专用的散
热贴片作为辅助以提高接触面积。
    因此，作为一个高效的散热片设计方案，应该包含一个尽可能大的散热片，并且配
备一个强有力的风扇。一些聪明的设计方案还会采用一些特别的金属鳍设计，以保证气
流在风扇的驱动下顺畅地通过，提高风扇的实际散热效用。当然，理想的解决方案还应
包括液态冷却设备。
材料
    大多数散热片都是采用金属铝来制造的。为什么呢？这是因为铝的价格较低，并且
具备了良好的金属切削特性，使它非常适合于制造散热片。一般来说，一块纯金属的导
热性能将比它的合金的导热性更好。然而，工厂一般都会采用铝合金来制造实际的产品
    传导：是指分子之间的动能交换，能量较低的粒子和能量较高的粒子碰撞从而获得
能量（是透过物理的直接接触），单独的一块散热片是不能实现热能的传导的。总之，
传导是散热片从CPU获得热量的最主要途径。
    对流：是指透过热的物质的运动来实现热的传递。这意味着，热能是来自于被气体
或者液体所包围热源，透过分子的移动来实现热能的传递的。我们可以采用在散热片上
添加风扇的方法来实现强制对流。
    对流是风扇/散热片组合制冷的主要方式。CPU产生的大部分的热都被风扇形成的对
流所带走，只有很少很少的一部分热是透过辐射来散发出去的。
    为了实现该效果，散热片必须被设计为能增强该效果的形式。通常使用两种方法来
达到此目的：
    把散热片的表面积尽可能地增大，以便于空气的流通。使用金属鳍的方式不仅可以
增大散热面积，好的金属鳍设计还可以让对流进行的更加有效率。让散热片与CPU的接触
面尽可能的平滑，否则，CPU与散热片之间将会形成保温层。当然，接触面就算很平滑，
也难免会有空隙的存在，因此，在接触的地方可以使用散热膏、散热硅脂或者专用的散
热贴片作为辅助以提高接触面积。
    因此，作为一个高效的散热片设计方案，应该包含一个尽可能大的散热片，并且配
备一个强有力的风扇。一些聪明的设计方案还会采用一些特别的金属鳍设计，以保证气
流在风扇的驱动下顺畅地通过，提高风扇的实际散热效用。当然，理想的解决方案还应
包括液态冷却设备。
材料
    大多数散热片都是采用金属铝来制造的。为什么呢？这是因为铝的价格较低，并且
具备了良好的金属切削特性，使它非常适合于制造散热片。一般来说，一块纯金属的导
热性能将比它的合金的导热性更好。然而，工厂一般都会采用铝合金来制造实际的产品
，因为这样可以获得比纯铝更好的金属加工特性。
    很多人都知道铜的导热性能几乎相当于铝的两倍，但是为什么铜没有被大量用于制
造散热片呢？这是因为散热片的散热效能不仅仅受材料的导热性能所影响，铜散热片的
散热效果并不能达到铝散热片的两倍。而且更好的散热性能并不能弥补它的缺点：更高
的价格、更高的密度带来的更高的重量、不尽人意的硬度以及其它一些要顾虑的因素。
尽管这样，还是有部分散热片是采用了铜、铝的混合方式来制造的。这些散热片的底座
通常都是采用铜制造，而金属鳍的部分则会采用铝来制造。
颜色
    "黑色物体的辐射性是最好的，所以，所有的散热片都应该是黑色的。"真的吗？要
知道，大部分的热量都是通过对流来传递的--相比之下，辐射所能起的效果简直是不值
一提的。当我们用两种不同颜色的构造相同的散热片进行效果测试的时候，我们发现，
它们之间效果差异几乎可以忽略不计。透过阳极电镀来为散热片穿上不同颜色外衣，只
是制造商为了迎合不同消费者的视觉需求而已。散热片有不同的颜色--黑色、银色甚至
蓝色、绿色、金色、红色、紫色。然而对于散热片的表现，却不会带来什么明显的不同
。
制造工艺
    有的散热片生产厂商已经设计出不同的产品。下面，就让我们来看一看一些流行的
散热片设计吧。
    冲压型：是最常见的方式。它的价格低廉，并且其外形易于加工。液态的铝被工厂
按照特定的形状进行加工，形成一条长长的特型铝棒。当这条铝棒冷却下来以后，就被
机器进行切割，分切为散热片。但是，这种工艺有着一些天生的限制。像图四那种散热
片形式就不能按照冲压来进行了。
热性能将比它的合金的导热性更好。然而，工厂一般都会采用铝合金来制造实际的产品
，因为这样可以获得比纯铝更好的金属加工特性。
    很多人都知道铜的导热性能几乎相当于铝的两倍，但是为什么铜没有被大量用于制
造散热片呢？这是因为散热片的散热效能不仅仅受材料的导热性能所影响，铜散热片的
散热效果并不能达到铝散热片的两倍。而且更好的散热性能并不能弥补它的缺点：更高
的价格、更高的密度带来的更高的重量、不尽人意的硬度以及其它一些要顾虑的因素。
尽管这样，还是有部分散热片是采用了铜、铝的混合方式来制造的。这些散热片的底座
通常都是采用铜制造，而金属鳍的部分则会采用铝来制造。
颜色
    "黑色物体的辐射性是最好的，所以，所有的散热片都应该是黑色的。"真的吗？要
知道，大部分的热量都是通过对流来传递的--相比之下，辐射所能起的效果简直是不值
一提的。当我们用两种不同颜色的构造相同的散热片进行效果测试的时候，我们发现，
它们之间效果差异几乎可以忽略不计。透过阳极电镀来为散热片穿上不同颜色外衣，只
是制造商为了迎合不同消费者的视觉需求而已。散热片有不同的颜色--黑色、银色甚至
蓝色、绿色、金色、红色、紫色。然而对于散热片的表现，却不会带来什么明显的不同
。
制造工艺
    有的散热片生产厂商已经设计出不同的产品。下面，就让我们来看一看一些流行的
散热片设计吧。
    冲压型：是最常见的方式。它的价格低廉，并且其外形易于加工。液态的铝被工厂
按照特定的形状进行加工，形成一条长长的特型铝棒。当这条铝棒冷却下来以后，就被
机器进行切割，分切为散热片。但是，这种工艺有着一些天生的限制。像图四那种散热
片形式就不能按照冲压来进行了。


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